SlideShare a Scribd company logo
1 of 106
เคมี
                                 เคมีนิับเคลีย
                                     กว สิง่
                                 แวดล้อม
                                    ร์
                        อ. โฉมศรี ศิร ิว ง
                                       SC15
                             ภาควิช าเคมี
                                       01-1
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค           1
                             คณะวิท ยาศาสตร์
เคมีน ิว เคลีย ร์
    (3 ชม.) ิข องนิว เคลีย ส
     1. สมบัต
      2. สารกัม มัน ตรัง สีใ น
      ธรรมชาติ
      3. หลัก การแปลงธาตุ
      และการทำา นิว ไคลด์
      กัม มัน ตรัง สี
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   2
เอกสารอ้า งอิง
     1. เคมี เล่ม 2 ทบวง
     มหาวิท ยาลัย
     2. Chemistry by Raymond
        Chang
        3. Introductory
        Chemistry by Nivaldo J.
        Tro
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 3
ลัก ษณะของปฏิก ร ิย านิว เคลีย ร์
               ิ


      - ปฏิก ิร ิย าที่เ กิด ขึ้น ใน
      นิว เคลีย สของอะตอม
        -เกี่ย วข้อ งกับ การเปลี่ย น
        ระดับ พลัง งาน
                         หรือ
        -เปลีย นจำา นวนอนุภ าคของ
               ่
   คำา ถาม: ปฏิส ิร ิย านิว เคลีย ร์แ ตกต่า ง
        นิว เคลีย   ก
   จากปฏิก ิร ิยศิริวงศ์ ภาค า งไร ? 4
    อาจารย์โฉมศรี าเคมีอ ย่
ปฏิก ิร ิย าทางเคมี ปฏิก ร ิย านิว เคลีย ร์
                          ิ

าร สร้า งหรือ สลายพัน ธะ
               -เปลีย นจากธาตุห นึ่ง ไปเป็น
                    ่
หว่า งอะตอม ธาตุห นึ่ง หรือ จาก isotope
                ไปอีก isotope หนึ่ง

าะ อิเ ล็ก ตรอนใน orbital
                  -Involvement of proton
 กี่ย วข้อ งกับ การสร้า งหรือ neutrons an
                    electrons,
ยพัน ธะ             other elementary part
    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   5
ปฏิก ิร ิย าทางเคมี ปฏิก ร ิย านิว เคลีย ร์
                         ิ

การปล่อ ยหรือ ดูด -มีก ารปล่อ ยหรือ ดูด กลืน
                   กลืน
ลัง งานเพีย งเล็ก น้อ ย ง งานจำา นวนมหาศา
                    พลั


าการเกิด ปฏิก ิร-T, P, ความเข้ม ข้น และ ต
                      ิย าจะขึ้น
T, P, ความเข้ม ข้น ก ิร ิย า จะไม่ม ีผ ลต่อ
                      ปฏิ
 ตัว เร่ง ปฏิก ิร ิย าอัต ราการเกิด ปฏิก ิร ิย า
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค     6
. สมบัต ิข องนิว เคลีย ส

 ลีย สประกอบด้ว ย โปรตอน (Z) และนิว ตร
ว้น ไฮโดรเจน 1H)               A
                 1             X
                               Z
 ในอะตอมทีเ ป็น กลาง
             ่                   ??
                                 ??
    จำา นวนโปรตอน = จำา นวนอิเ ล็ก ตรอน
    -นิว คลีอ อน (A) = จำา นวนโปรตอน
   อาจารย์โนิว ตรอน ภาค
    และ ฉมศรี ศิริวงศ์        7
เลขมวล า นวนอนุภ าคในนิว เคล
        = จำ
 mass number
         = โปรตอน + นิว ตรอน

                       A
                       Z    X
  เลขอะตอม
atomic number
        = จำา นวน โปรตอน (p)
นอะตอมที่เ ป็น กลาง จำา นวน p = จำา นวน
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   8
1
 H H H
 1
     2
     1
          3 อะตอมทีมจำานวนโปรตอนเท่าก
          1
                   ่ ี
  U U ไอโซโทป (isotope
235 238
  92   92


13
 6
  C N O
     14
      7
           15
            8
             อะตอมทีมีจำานวนนิวตรอนเท่าก
                    ่
              ไอโซโทน (isotone
 n = 13 – 6 = 7
 n = 14 – 7 = 7
 n = 15 – 8 = 7
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   9
144
 56
   Ba La Ce
       144
        57
            Pr 60Nd
               144
             144
                 58
                        144
                         59

อะตอมทีมีจำานวนนิวคลีออนเท่ากัน
       ่

               ไอโซบาร์ (isobar)

  อะตอมทีมีการระบุสมบัตเฉพาะ
         ่             ิ
  ของนิวเคลียส
                          นิว ไคลด์
                            10
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
2.1 ขนาดของ
 นิวเคลียส
     จากการทดลองเพือหาขนาดของ
                     ่
นิวเคลียส ทำาให้ทราบว่าปริมาตรของ
นิวเคลียสเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำานวน
นิวคลีออนทังหมดทีมีอยู่ในนิวเคลียส
            ้      ่
               VαA

     เมือ V = ปริมาตร และ A
        ่
     = เลขมวล
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   11
โดยถือว่ารูปร่างของนิวเคลียส
   เป็นรูปทรงกลม R3
              Vα
  เมือ R = รัศมีของนิวเคลียส
     ่
       ซึ่งทำาให้ได้ R3 α A
       ว่า     หรือ    Rα
               และ R =AR A1/3
                        1/3
                        0       …(1)
เมือ R0 เป็นค่าคงที่ (ได้จากการทดลองมี
   ่
ค่าประมาณ 1.2งศ์ ภาค
  อาจารย์โฉมศรี ศิริว – 1.5f) 12
สมบัต ิบ างอย่า งของโปรตอน
นิว ตรอนและอิเ ล็ก ตรอน
                       มวล
อนุภ      สัญลัก                ประจุ รัศมี
าค        ษณ์      กรั     amu*
                                **     (cm
โปรต        p      ม
                 1.6725 1.00           )
                                  +e 1.45 x
อนตร
นิว         n    x 10-24 7276
                 1.6747 1.00       0 10-13 x
                                     1.45
อน กต e-
อิเล็            x 10-24 8665 -e 10-13 x
                 0.9108 0.00         2.82
รอน              x 10-24 0549        10-13
      *1 amu = 1.66
      x 10-24 กรัม = 4.8 x 10-10 esu
      ** ประจุ 1 e
      =    1.6 x 10-19 คูลอมบ์
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค        13
2.2 รูป ร่า งของ
                               เลขแม
                               เลขแม
   นิว เคลีย ส
                                 จิก
                                 จิก
                               magic
                               magic
สที่ม ี n หรือ p = 2, 8, 20, 50, 82 และ 12
                              number
                              number
        โปรตอนในนิวเคลียสจะเกาะกันอยู่
        เป็นรูปทรงกลมและถือว่านิวเคลียสมี
        รูปทรงกลมด้วย ตลอดทังมีแรงไฟฟ้า
                                ้
วเคลีย สที่ม ีจล็กตรอนเหมือนกับา งจากเลขแม
        กับอิเ ำา นวน n or p ห่ ประจุทวไป
                                      ั่
งคล้า ยกับ ลูก รัก บี้
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   14
2.3 แรง
นิวลักษณะของแรง
   เคลีย ร์                                 n



  นิ-วเคลียร์ ่ส่งผลไปได้ในระยะทางที่สน
      เป็นแรงที                       ั้
   มาก ขนกับประจุ นั่นคือแรงนี้ไม่ใช่แรง
   - ไม่ ึ้
   ระหว่างประจุ จะมีผลต่อ p-p p-n
   หรือนn-n เหมือนกันง
   - เป็ แรงที่มีขนาดสู
   มาก นได้ทั้งแรงดึงดูดและแรงผลัก
   - เป็
    คุณสมบัติอันนี้ก็      เพือ อธิบายว่า
                              ่
    เหตุใดนิวเคลียสจึงไม่หดหายไปถ้า
    แรง นิวเคลียร์จภาคผลเป็นแรงดึงดูดแต่
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์
                       ะมี          15
สถีย รภาพของนิว เคลีย ส

      การทีธาตุแต่ละธาตุมีจำานวนโปรตอน
             ่
 เท่ากันและจำานวนนิวตรอนต่างๆ กัน
 แสดงว่าธาตุหรือนิวเคลียสนันมีหลาย
                             ้
 ชนิด หรืออาจกล่าวได้ว่ามีหลาย
 ไอโซโทป มีทงที่เสถียรและไม่เสถียร
                  ั้
 ไอโซโทปทีไม่เสถียรจะเรียกว่า “นิวไคลด์
               ่
 กัมมันตรังสี” (Radio nuclide) หรือ
 “ไอโซโทปกัมมันตรังสี”
 (Radioisotope) ภาค
  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์       16
ธาตุกัมมันตรังสีเหล่านีจะแผ่รังสี
                              ้
ตลอดเวลา เพราะนิวเคลียสของธาตุไม่
เสถียรเนื่องจากมีพลังงานส่วนเกินอยู่
ภายใน ดังนันจึงจำาเป็นต้องถ่ายเท
              ้
พลังงานส่วนเกินนี้ออกไปเพื่อให้
นิวเคลียงงานส่รทีสด ที่ปล่อยออกมาจะ
      พลัสเสถียวนเกิน
                   ่ ุ
 อยู่ในรูปอนุภาคหรือรังสีตางๆ เช่น
                            ่
 อนุภาคแอลฟา อนุภาคเบตา รังสี
 แกมมา
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค    17
ความสัมพันธ์ระหว่าง# p กับ # n
ของ Stable nuclide Stable
                               nucleus:
                                 -สำา หรับ ธาตุท ี่
                               Z น้อ ย
                                     n/p = 1
                                - สำา หรับ ธาตุ
                               ที่ Z มาก
                           ทำาไมถึงเกิ> การเบี่ยงเบน
                               n/p    ด1
                           จากเส้นเสถียรภาพ???
                           ……………
  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค         18
เสถียรภาพของนิวเคลียสจะมีความ
สัมพันธ์กับทังจำานวนโปรตอนและ
              ้
จำานวนนิจำานวนนิวงนี้
     1. วตรอน ดั ตรอน มากกว่า
     จำานิวไคลด์จะสลายอนุภาคเบตา
        นวนโปรตอน
        (β-) เพือลดอัตราส่วน n/p ให้
                ่
     2.น้อยลง วตรอน น้อยกว่า
          จำานวนนิ
    จำานิวไคลด์จะสลายอนุภาคเบตา
        นวนโปรตอน
       (β+) หรือกระบวนการจับยึด
       อิเล็กตรอนเพื่อเพิมอัตราส่วน
                            ่
อาจารย์โฉมศรี ให้ิวงศ์ ขึ้น
       n/p ศิร สง ภาค
                    ู          19
สำาหรับธาตุหนักที่สูงกว่า
ตะกั่ว เช่น 209Bi มีอัตราส่วน n/p สูง
มากและแรงผลักที่เกิดจากโปรตอน
ภายในนิวเคลียสเพิ่มขึ้น ดังนั้นธาตุ
พวกนี้จะลดจำานวนโปรตอนลงโดย
สลายตัวให้อนุภาคแอลฟา ทำาให้
นิวเคลียสใหม่ที่เกิดขึ้นมีเลขอะตอม
ลดลง 2 และเลขมวลลดลง 4

อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   20
#p และ n ที่เป็นจำานวนคู่หรือคี่ใน
 นิวเคลียสมีผลต่อเสถียรภาพของ
 นิวเคลียสดังนี้
จำานวน          จำานวน         จำานวนนิวไค
โปรตอน
     คู่        นิวตรอน
                     คู่       ลด์เสถียร
                                    201
     คู่             คี่              69
     คี่             คู่              61
     คี่             คี่               4
  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค       21
วลนิว เคลีย สและพลัง งานยึด เหนี่ย ว

ในการแยก proton ออกจาก neutron ใ
  พบว่ามวลของนิวเคลียสมีค่าน้อยกว่าผลรวม
   ของมวลนิวคลีออน
  มวลที่ต่างกันเรียกว่ามวลพร่อง (mass
   defect) ใช้สำาหรับคำานวณหาพลังงานยึด
   เหนี่ย= พลังงานยึยส ่ยวของนิวเคลียส
     ΔE  วของนิวเคลี ดเหนี
     Δm = มวลพร่E ง= (Δm)cเคลียส - มวลนิวค
                Δ อ =มวลนิว 2
     c = ความเร็วแสง = 3 x 108 m/s
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   22
จงหามวลพร่องของวลเท่ากับ18.9984 amu
             ทีมีม
               ่ F
                   19
                    9

วคลีธี อน = 9 protons + 10 neutrons
  วิ อ
  ทำามวลนิว คลีอ อน = (9 x 1.007825)
     + (10 x 1.008665) amu
                  = 19.15708 amu
องนิว เคลีย สมีค ่า น้อ ยกว่า มวลของนิว คลีอ อน
วลพร่อง   = มวลนิวเคลียสมวล - นิวคลีออน
      = 18.9984 –19.15708amu
      = -0.1587 amu
    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค    23
ยไป จะเปลี่ย นเป็น พลัง งานความร้อ น (Relati
เคราะห์          F
              19น ปฏิก ิร ิย า คายความร้อ น (ex
              เป็
               9
      Δm = 18.9984 –
      19.15708
           = 0.1587 amu x
      ΔE = - - 0.1587
      amu108 m/s)2
      (3 x
                          1 amu
                       16 =1.644 x 10-
           = -1.43 x 10 27 kg
     amu m2/s2            1J = 1kgm2s-2
    พลังงานทีตองใช้ในการสลาย
             ่ ้
   อาจารย์โฉมศรี 2.37 n และ J
   นิวเคลีย - ศิริว น ภาค
           =สให้เป็งศ์ x 10-11p   24
านยึดเหนี่ยว (ΔE) จะบอกถึงเสถียรภาพของนิวเคลีย
ต้องการเปรียบเทียบ ΔE ของแต่ละ nuclei ที่มจำานว
                                          ี
 onไม่เท่ากัน จะทำาอย่างไร ?

นยึด เหนี่ย วต่อ นิว คลีอ อน =     2.37 x
                             19 nucleon
                        = 1.25 x 10-12 J/nucle


    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค    25
ΔE/nucleon ระบุเ สถีย รภาพของนิว เคล
น หากธาตุม ี ΔE/nucleon สูง นิว เคลีย สก
ยรภาพสูง ยากแก่ก ารทำา ลาย

 α Δ m ดัง นัน หาก Δ E สูง Δm ก็ส ูง ตามด
                ้
งว่า นิว เคลีย สที่เ สถีย ร จะยึด เกาะเป็น กลุ่ม
มีก ารสูญ เสีย มวลของนิว เคลีย ส มาก

ือ มีม วลต่อ นิว คลีอ อนน้อ ย
    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค    26
ค่า สูง สุด ที่ mass    ≈   60 (เสถีย รสูง , กลุ่ม 8


                ธาตุห นัก ที่เ สถีย รน้อ ย มีแ นว
                จะเกิด ปฏิก ิร ิย าแตกตัว (fiss


ความเสถีย รน้อ ย มีแ นวโน้ม ที่จ ะเปลีย นเป
                                      ่
สถีย รมากกว่า โดยเกิด ปฏิก ิร ิย าหลอมตัว


    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค         27
3. สารกัม มัน ตรัง สี
ในธรรมชาติ
  ธาตุทพบในธรรมชาติทมเลขอะตอม
       ี่             ี่ ี
 (Z) สูงกว่า 83 ล้วนเป็นนิวไคลด์
 กัมมัอนุกงสีทงสิน
 3.1  นตรั รม ั้ ้
 ยูเรเนียม
        U-238
        →→→→Pb-206
        -สลายตัว 14 ขั้น
    -ให้อนุภาคเบตา 6 ครั้ง
    -ให้อนุภาคแอลฟา 8 ครั้ง
-นิวไคลด์ทกตัวในอนุกรมนี้มีเลขมวล = 4n
            ุ
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   28
3.2 อนุกรม
 ทอเรียม
      Th-232
      →→→→Pb-208
       -สลายตัว
    -ให้อนุภขั้น
        10 าคเบตา 4 ครั้ง
   -ให้อนุภาคแอลฟา 6 ครั้ง
-นิวไคลด์ทุกตัวในอนุกรมนี้มเลขมวล = 4n
                           ี



อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   29
3.3 อนุกรม
 แอกทิเนียม
     U-235
     →→→→Pb-207
         -สลายตัว 14
         ขั้น
    -ให้อนุภาคเบตา 6 ครั้ง
    -ให้อนุภาคแอลฟา 8 ครั้ง
-นิวไคลด์ทกตัวในอนุกรมนีมีเลขมวล = 4n
             ุ             ้


อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   30
ตร์ข องการสลายตัว กัม มัน ตรัง สี (decay
   การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีเป็น
   ปฏิกNิยนิวอันดับหนึ่ง
  ถ้ามี ิร า ไคลด์
                          d[N]
    มมัน ตราการสลายตัวคื−อ dt จะได้
  กัและอัตรังสี
                 d[N]
                               ว่า
             −        =λ[N]   ....
                 dt
                              (2)
        เมือ  = ค่าคงที่ของ
           ่
        การแตกสลาย
  อินทิเกรตสมการที่
  2 จะได้
  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค    31
d[N]
              ∫ − [N]    = λ ∫ dt

               − ln[N]λt+C
                        = …
                          (3)
 ให้ [N]0 คือ จำานวนนิวไคลด์
 กัม[N]t คืงสีจำานวนนิวไคลด์
     มันตรัอ ทเวลา t = 0
                ี่
จากสมการทีเวลาที่ t = t
 กัมมันตรังสี ่
3 จะได้     − lnλt
                   [N]t
                        =
                  [N]0

             ln[N]t     = ln[N]λt−
                               0      ...(4)
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค           32
[N]t   = [N]0 e-λt
                       ...
                       (5)
 take log สมการที่ 5 และจัด
 รูปสมการจะได้ว่า                λ
        log[N]t    = log[N]0 −       t   …
                               2.303
                                         (6)
สมการที่ 6 เมื่อพล็อตระหว่าง logNt กับ t จะ
ได้กราฟเส้นตรงที่มีความชันเท่ากับ (-
λ/2.303)
      การแตกสลายตัวของนิวไคลด์มกระบุ ั
ในเทอมของครึ่งชีวิต (t1/2) ซึ่งหมายถึงระยะ
 เวลาที่นิวไคลด์กัมมันตรังสีแตกสลายตัวจน
 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค         33
แสดงว่า [N]t ทีเวลาครึ่งชีวตจะมีคา
                ่           ิ     ่
 เท่ากับา[N]0/2
 แทนค่ [N] ในสมการที่ 4 ด้วย
                   t
 [N]0/2 จะได้วา่
          [N] /2
            − lnλt 0          =          1/ 2
                 [N]0

                     1
                 − lnλt   =       1/ 2
                     2

                       ln 2         0.693
         t1/ 2   =            =
                        λ             λ
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                      34
ศาสตร์ข องการสลายตัว ของธาตุก ัม มัน ตร
  [N]t     = [N]0 e   -λt
                                 ln[N]t        = ln[N]λt−
                                                      0




                                 ln [N]t
  [N]t




   ในทางปฏิบัติ มักคิด อัตราการสลายตัว ใน
          เทอมของ activity (A) A e- λt
                             A =
    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค             t   350
ตัว อย่ ถ้า เริ่ม ต้น มี Sr-90 อยู่ 2.0 กรัม เมื่อ
าง      เวลาผ่า นไป 4 ปี จะเหลือ อยู่ 0.50
        กรัม
        1. จงหาครึ่ง ชีว ิต ของ Sr-90
        2. จงหาปริม าณของ Sr-90 หลัง
                 Nt
 วิธ ี จากเวลาผ่า นไป 08=ปี2.0 g, Nt =
            − lnλt
                 N0
                    =       N
 ทำา          0.50          0.50 g, t = 4 ปี
         − ln       = 4(λ)    λ= 0.346 ปี-1
            2.0
                         0.693       0.693
              t1/2   =           =
                           λ         0.346

                  t1/2 =
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                36
ถ้า เริ่ม ต้น มี Sr-90 อยู่ 2.0 กรัม เมื่อ เวลา
   ผ่า นไป 4 ปี จะเหลือ อยู่ 0.50กรัม
 2. ปริม าณของ Sr-90 หลัง จากเวลาผ่า น
                     N
   ไป 8 ปี      − lnλt =
                    t

                    0N

                   Nt
              − ln      = 0.346 × 8 = 2.768
                   2


             Nt = 0.063 กรัม

เวลาผ่า นไป 8 ปีป ริม าณของ Sr-90 จะเหลือ อยู่     0
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                 37
ราณชิ้นหนึ่งมีกัมมันตภาพ (activity) ของ 14C เท่า
หน่วยต่อวินาที ถ้าวัตถุชิ้นนี้เริ่มต้นมีกัมมันตภาพเท่า
หน่วยต่อวินาที และครึ่งชีวิตของ 14C เท่ากับ 571
        จงหาอายุของวัตถุโบราณชิ2233 ปี
                                  ตอบ ้นนี้

อนหนึ่งมี Pb-206 ปริมาณ 0.257 กรัมต่อ U-238
ตของ U-238 ที่สลายตัวไปเป็น Pb-206 คือ 4.5 x
ของก้อนหินนี้
ของ U-238 เริ่ม ต้น = 1 + [238 x (0.257/2
         ตอบ       1.7 x 109 years

    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค        38
4.
    กัวิธีการแตกสลายและการแผ่รังสีมี
      ม มัน ตภา
    พรัง สี
     3 ประเภท ดังนีสีของ
       4.1 การแผ่รัง ้
       อนุภาคแอลฟา สีของอนุภาคเบตา
       4.2 การแผ่รัง
       (β-) โพสิตรอน (β+)   และการจับ
       ยึดอิเล็กตรอน (E.C.)
       4.3
       การแผ่รังสี
       แกมมา

อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   39
n/p too large
                beta decay


                X


                               Y

                            n/p too small
                    positron decay or electron capture


อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                 40
พฤติก รรมการเบี่ย งเบนในสนาม
 ไฟฟ้า ของอนุภ าคกัม มัน ตรัง สี




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   41
เลขอะตอม (Z) = จำานวนโปรตรอนที่
     อยู่ในนิวเคลียส
     เลขมวล (A) = จำานวนโปรตอน +
     จำานวนนิวตรอน
          เลขมวล เลขอะตอม (Z) + จำานวน
               = A
     นิวตรอน
        เลขอะตอม   Z X สัญลักษณ์ธาตุ


        proton    neutron    electron     positron      α particle
        p or 1H     0n      -1e or -1β   +1e or +1 β     He or 2α
      1      1      1        0      0     0      0     4        4
      1                                                2

A        1          1           0            0             4

Z        1          0          -1            +1            2

    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                    42
การทำา สมดุล
              สมการนิว เคลีย ร์
1.กฏอนุรักษ์เลข
  ผลรวมของจำานวนโปรตอนและนิวตรอนใน
  มวล (A)
  สารผลิตภัณฑ์เท่ากับผลรวมของจำานวน
  โปรตอนและนิ
         235
          92 U + 0nวตรอนในสารตั+ ต้0n
                  1    138
                        55 Cs + 96 Rb ้ง 2 น
                                37
                                           1



                235 + 1 = 138 + 96 + 2x1

2.กฎอนุรักษ์เลข
  อะตอม (Z) านวนโปรตอนในสาร
  ผลรวมของจำ
  ผลิตภัณฑ์เท่ากับผลรวมของจำานวน
  โปรตอนในสารตั น
         235
          92 U + 0n ้งต้138Cs + 96 Rb + 2 0n
                  1
                         55     37
                                           1


                 92 + 0 = 55 + 37 + 2x0
  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค               43
212
      Po สลายตัวให้อนุภาคแอลฟา จง
   เขียนสมการเพืออธิบายการสลายตัวของ
                 ่
   สารดังกล่าว particle - He or 2α
           alpha                 4         4
                                 2


                 84Po         He + AX
                212          4
                             2     Z


           212 = 4 + A               A = 208

            84 = 2 + Z               Z = 82

               84 Po     2He         + 208Pb
               212       4
                                        82




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                     44
Nuclear Stability and Radioactive Decay

ารสลายอนุภาคเบตา
      6C
     14        14
                7
                 N + -1β + ν
                      0
                                 จำานวนนิวตรอนลดลง 1
     19K
     40        40
               20
                 Ca + -1β + ν
                       0
                                 จำานวนโปรตอนเพิมขึ้น1
                                                ่
                         0n
                         1       1
                                 1
                                  p + -1β + ν
                                       0



ารสลายอนุภาคโพสิตรอน
      6C
     11        11
                5
                    B ++1β + ν
                        0
                                 จำานวนนิวตรอนเพิ่มขึ้น 1
     19K
     38        38
               18
                 Ar ++1β + ν
                      0          จำานวนโปรตอนลดลง1
                         1p
                         1       1
                                 0
                                  n ++1β + ν
                                      0


                    ν and ν have A = 0 and Z = 0
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                      45
Nuclear Stability and Radioactive Decay

รเกิดอิเล็คตรอนแคพเจอร์
    18 Ar
     37
            + -1e
               0        37
                        17
                             Cl + ν            จำานวนนิวตรอน
    55
    26Fe + -1e
            0           55
                        25
                             Mn + ν            เพิ่มขึ้น 1
                                                จำานวนโปรตอน
                              1p
                              1
                                   + -1e
                                      0    1
                                           0
                                               nลดลง 1
                                                 +ν


ารสลายอนุภาคแอลฟา
                                               จำานวนนิวตรอน
     84 Po           He + 208Pb
     212            4
                    2      82
                                               ลดลง 2
                                               จำานวนโปรตอน
                                               ลดลง 2
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                        46
ตารางสรุปการแผ่รังสีของธาตุ
กัมมันตรังสี
   กัมมันตภา      การเปลียนแปลงใน
                          ่
   พรังสี         นิวเคลียส
ช เลขมวล ประ เลขมวล เลขอะตอมิ
นิด (A) 4
 α               จุ
                 +2               ก (Z)
                          (A) 4 ลดลง 2
                        ลดลง
 β      0        -1       ไม่   เพิ่มขึ้น 1
 β      0        +1     เปลี่ยน ลดลง 1
                          ไม่
E.      -         -     เปลี่ยน ลดลง 1
                          ไม่
C.
 γ                      เปลี่ยน ไม่เปลี่ยน
        0         0       ไม่
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค        47
นาจการทะลุท ะลวง (Penetrating powe




                                 www.darvill.clara.net/nu
  สัญ ลัก ษณ์    α        β        γ
  มวล (amu)      4     1/2000      0
  ประจุ         +2       -1        0
                                very fast
  ความเร็ว      slow    fast    (speed of
                                  light)
  Ionizing
   อาจารย์โฉมศรี high medium
                 ศิริวงศ์ ภาค      048
อย่า งวัส ดุท ี่ใ ช้ส ามารถกั้น รัง สี
 not an external hazard- no shield
 shield with low Z absorber (Al, Acrylic pla
 เพื่อป้องกันการปล่อยรังสี X-ray เมื่อ e- เคลื่อนที่ได
      γ : shield with high Z and density
      material (Pb, Fe, concrete)
 ield with low Z (hydrogeneous) material เช
าราฟิน, พลาสติก, คอนกรีต

    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค        49
ฏิก ิร ิย านิว เคลีย ร์ (nuclear reaction)
 ปฏิกิริยานิวเคลียร์ มี 2 ลักษณะ
การสลายกัมมันตภาพรังสี (Radioactivity De
การแปรนิวเคลียร์ (Nuclear Transmutation
mbardment of stable nuclei by
utron, proton or other nuclei

N +   7
       1
        n (from the sun) C+1 1H
          0
                       14
                          6

   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค      50
ารแปรนิว เคลีย ร์
Nuclear Transmutation
   นิวเคลียสสามารถเปลี่ยนแปลงได้
   เมื่อถูกยิง
   ด้วยอนุภาคบางชนิด (n, p, e
   หรือ นิวเคลียสอื่นๆ)+0 n
  12 Mg + He → Si
  24       4
           2
                 27
                 14
                        1
                            12 Mg (α n)
                            24
                                    ,     27
                                          14   Si
  7 ยกกระบวนการนี้ว่า4การแปร
   เรี +1 p
  3 Li 1        → He +2 He
                  4
                  2
  26 วเคลียร์
   นิMg +1 p → Al+1 n
                 27
  12       1       13     0
  10
   5   B+0 n
         1
                →4 Be+ p
                 10   1
                      1

   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   51
ตัว อย่า งการเขีย นสมการ
ปฏิก ิร ิย านิว เคลีย ร์ 54
             56
        Fe (d, α) Mn
         26     25

   56             4       54
    Fe +
   26   H  2
           1     2He +Mn 25

อนุรักษ์เลขมวล คือ ผลรวมของเลขมวลของ
สารผลิตภัณฑ์เท่ากับ          ผลรวมของเลข
มวลของสารตั้งต้น อ ผลรวมของเลขอะตอม
อนุรักษ์เลขอะตอมคื
ของสารผลิตภัณฑ์ เท่ากับผลรวมของเลข
อะตอมของสารตังศ์ น
อาจารย์โฉมศรี ศิริว ้งต้ ภาค       52
นิว เคลีย ส:
กิร ิย าเกิด ได้ จะต้อ งมีก ารเร่ง อนุภ าคให้ม ีพ ลัง




      ซิน โครตรอน (synchrotron)
 ม่เ หล็ก และการสลับ ขัว +,- เพือ ช่ว ยเพิม พลัง งานจลน์ข องอ
                       ้        ่         ่
อกแบบให้ค วามเร็ว ของอนุภ าคสูง สุด ก่อ นชน nucleus
องความเร็ว แสง
     อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค             53
. ปฏิก ิร ิย าฟิส ชัน และฟิว ชัน




   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค      54
ปฏิก ิร ิย าฟิส ชัน - แยกนิว เคลีย ส
        U-235



                                        3n
    มักเกิดกับนิวเคลียสของธาตุหนัก (A >
    200 ) จะแตกออกเป็นนิวเคลียสเล็กๆ ที่มี
    มวลปานกลาง และ นิวตรอนอย่างน้อย 1 ตัว
    (สามารถเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ต่อได้ หากมี
    นิวตรอน มากพอ) ภาค
    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์          55
> 30 elements founded




 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   56
4.2 ปฏิก ิร ิย าฟิว ชัน -
หลอมนิว เคลีย ส าง nuclei ปฏิกิริยา
เพื่อลดแรงผลักระหว่
fusion ต้องเกิดที่ T สูง
อาจเรียกปฏิกิริยา fusion ว่า
thermonuclear reaction → 2 He + 0 n
                    1H + 1H
                    2     3  4    1




             ข้อดี 1) แหล่งพลังงานใหม่
                2) ได้พลังงานจำานวนมหาศาล
                3) ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิงแวดล
                                          ่
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค      57
5. ประโยชน์ข อง
       ไอโซโทป
ึก ษาโครงสร้า งทางเคมี เป็น Tracer
      ใช้ S-35 ติด ตาม
                       ใช้ท างการเกษตร
                       2- ท างการแพทย์
                       ใช้
     [O-S-O-S-O]
S2O32-     O          ใช้ท างอุต สาหกรรม
         [O-S-S]2-
            O -ดูก ลไกการเกิด ปฏิก ิร ิย า
      6 CO 2 + 6H 2 O → C 6 H12 O 6 + 6O 2
        14                     14



  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค        58
การสัง เคราะห์ธ าตุก ัม มัน ตรัง สี

                       Irene Juriot-Curie
                       and Federic Juliot
                       Nobel Laureates,
                        Chemistry 1935

                        Synthesis of 1st
                  27     4     30     1
                  Al
                  13    + Artificial+n
                         He P 0
                         2     15
                         Radioactivity,
                        Phosphorus-30       59
webelements.com, www-cms.llnl.gov
                           111   Rg

    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค        60
heavy elements:                    Z > 92
                     A cyclotron is a particle accel




Jan 2004, russia/USA
m+   48
        20
          Ca                 287
                                115
                                    Uup + 4 1n
m+   48
        20
          Ca                 288
                                115
                                    Uup + 3 1n
                               α-decay
                        283
                           113   Uut
gov (chemistry and material science, lawrence livermore nation
    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค              61
1   Rg ค้น พบปี 1994 ที่ Damstadt, Germany
    Uuu       unununium              Bi (64Ni, n)
                                   209              272



       112   Uub         ค้น พบปี 1996 ที่
       Damstadt, Germany
           Uut ค้น พบปี
       113 Uub
                 ununbium 2004 (70Zn,
                             208
                                Pb ที่
       n) 277
       Russia/USA, Japan
                 ununtrium, 1999 ที่
                             Japonium
       114Uuq…) ค้นX ?
       208
          Bi ( Zn,
              70    278
                        พบปี
       Russia                     62
      อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
115   Uup     ค้น พบปี 2004 ที่
 Russia/USA

 116 Uuh ค้น พบปี 2000 ที่
       ununpentium,
 287
    Uup,
       288
              Uup
 Russia
     Uus 292ยัง ไม่ม ีก ารค้
 117 4n)
        ununhexium น พบ      248
                                Cm
 (48Ca,     Uuh
        ununseptium

 118   Uuo     ยัง ไม่ม ีก ารค้น พบ
                                        1999
            ununoctium 208Pb
                           can not reproduce
                                 63
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
ใช้ใ นทางการแพทย์

   Na-24 (คายรัง สี เบตา) ฉีด เข้า ไปใน
   เส้น เลือ ด ทดสอบการอุด ตัน ของ
   เส้น เลือ ด
   (ติด ตามการไหลเวีย นของเกลือ ใน
   กระแสเลือ ด)

    NaI-131 (คายรัง สี เบตา) ทดสอบ
   การทำา งานของต่อ มไทรอยด์
    (ติด ตามการดูด ซับ ของ 131I ในต่อ ม
   ไทรอยด์)
 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   64
Figure A

                                            The use of radio isotopes
                                              to image the thyroid
                                                     gland.


asymmetric scan           normal
   indicates
    disease


  Figure B

PET and brain activity.




                                   normal            Alzheimer’s
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                         65
ตัว เลขพรายนำ้า ใน
                 นาฬิก า (Ra + ZnS)
                    -เกิดประกายวาบ
                    (Scintillation)
                    เนื่องจากอนุภาค
        Co-60 (คายรัง สี β และ อยออกจาก
                    แอลฟาที่ปล่ γ)
                    Ra ไปชนกับ ZnS
ทางการเกษตร
  1. การปรับ ปรุง พัน ธุพ ืช โดยการกลายพัน ธุ์
                            ์
  (Mutation Breeding) เช่น
    พัน ธุข ้า ว ถั่ว เหลือ ง เก๊ก ฮวย คาร์เ นชัน
          ์                                     ่
  เบญจมาศ และกล้ว ยหอมทอง
  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค         66
2. การกำาจัดแมลงศัตรูพืช โดยทำาหมัน
   (Sterile Insect Technique)
     เช่น แมลงวันผลไม้บนดอยอ่างขาง
นอมอาหาร (Food Preservation) โดยการฉายรัง
 ารงอก งใหม่
   เชีย ชะลอการสุก ชะลอการบาน ทำาลายพยาธิ ลด
อรา ควบคุมแมลง
สาหกรรม
ระดับ เช่น โรงงานทอผ้า, โรงงานพลาสติก, โรงงานปูน
ความหนา เช่น โรงงานโลหะ เช่น แผ่นเหล็ก, ทองแดง,
ความหนาแน่น เช่น โรงงานพลาสติก, โรงงานกระเบื้อง
รวจหลุมเจาะ เพื่อเสาะหาแหล่งแร่
ยรังสีเวชภัณฑ์ เช่น เข็มฉีดยา, ถุงมือ, ชุดผ่าตัด และยา
                                       67
    อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
การตรวจวัด รัง สี โดยใช้ไ กเกอร์
  เคาเตอร์ (geiger counter)




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   68
เคมีก ับ สิง
                       ่
          แวดล้อ ม 1 ชม.
           เคมีกบสิงแวดล้อมคือ
                 ั ่
                  อะไร ???
           ทำาไมต้องเรียนเรื่องนี้
        เรียนเกี่ยวกับะ ???
                 ด้วยล่อะไรและเรียน
              แล้วได้อะไร ???


อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค    69
การศึกษาวิชาเคมีเกียวกับสิง
                    ่      ่
 แวดล้อมจะกล่าวถึง รือการเปลี่ยนแปลง
    - ปรากฏการณ์ห
      ทางเคมีที่ เกิดขึ้นในสิงแวดล้อม
                             ่
      - การนำาความรู้ทางเคมีไปใช้
      ประโยชน์ในการ ป้องกัน ปรับปรุง
      และแก้ไขสิงแวดล้อมให้มี
                 ่
      คุณภาพดีขน ยนเพราะจะทำาให้เรา
      จำาเป็นต้องเรี
                   ึ้
  ได้มีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับสิ่ง
  แวดล้อมและความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมี
  ชีวิตกับสิ่งแวดล้อม ตลอดทั้งเพื่อให้เรามี
                                  70
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค ารงชีวิตได้อย่างมี
  ความสามารถในการดำ
สาเหตุของปัญหาสิง  ่
แวดล้อมมี 3 ประการ
    1. การเพิ่มขึ้นของ
       ประชากราเทคโนโลยีต่างๆ
       2. การนำ
       มาใช้งานาเนินชีวิตและ
       3. การดำ
       พฤติกรรมของมนุษย์
    สิ่งเหล่านี้ได้นำาภัยมหันต์ด้านสิง
                                     ่
          แวดล้อมมาสูสังคมโลก
                        ่

อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค      71
มลพิษ และสาร
              มลพิษ
“มลพิษ ” (Pollution) หมายถึง พิษที่เกิด
จากความมัวหมองหรือความสกปรกซึงก่อให้่
เกิดความเสียหายกับสิงแวดล้อม หรือเป็นพิษ
                           ่
ต่อสิงมีดภาวะ
การเกิชีวิต และสารที่ก่อมลพิษเรียกว่า “สาร
     ่
มลพิ-ษมลพิษทางนำ้า เกิดจากกากของเสีย
มลพิษ” (Pollutant)
    - นทรียษฯลฯ
       อิ มลพิ ์ ทางอากาศเกิดจากการที่มแก๊ส
                                       ี
    พิษในอากาศ ฯลฯ ดจากสารพิษที่ใช้
       - มลพิษทางเกษตรเกิ
       ในการเกษตรกรรม ดจากเสียงที่
       - มลพิษทางเสียง เกิ
       ดังมลพิษทางรำาคาญ
       - มากจนน่า
อาจารย์โฉมศรี ิ ศิริวงศ์ ภาค
       อุณหภูม                   72
ปัญ หาสิ่ง แวดล้อ มที่
Oh!!ต้อ งให้ค วามสนใจ
    my’s
Buddha




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   73
โลกร้อ น
สถานการณ์
   อุณหภูมิสูงขึ้น  คลื่นความร้อนรุนแรงขึ้น
     ภัยแล้ง นำ้าท่วม พายุ ฤดูกาลแปรปรวน นำ้า
     แข็งขั้วโลกละลาย ระดับนำ้าทะเลสูงขึ้น ฯ
ปัญ หา
   ก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศเพิ่มมากขึ้น

ทางออก
   ปรับตัว (Adaptation) ให้อยู่ได้ในสภาพ
    ภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลง
   ลดสาเหตุของปัญหา (Mitigation) - ลด
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค       74
โลกร้อ น
          ความร้อ น
                               ก๊า ซเรือ นกระจกใน
แส


                                   บรรยากาศ เพิม ่
ง


                                   ขึ้น : CO2, CH4,
                                          N2O
                                Greenhouse
                คาร์บ อนไดออ        effects
                กไซด์
                  มีเ ทน        (ปรากฎการณ์
                  ไนตรัส         เรือ นกระจก )
                  ออกไซด์            Global
                    ไอ
                    นำ้า
                                   warming
        บรรยากาศ                   (โลกร้อ น )
                               Climate change
                               (การเปลี่ย นแปลง
 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค          75
สรุป จากการประชุม IPCC ที่
อุณ หภูม ิเ ฉลี่ย ของโลกเพิม ขึ้น ปารีส ม.ค. 2550
                            ่
เร็ว กว่า ในอดีต   ปีท ร ้อ นทีส ด 12 ปี ตั้ง แต่
                       ี่      ่ ุ
                              1850):
                   1998,2005,2003,2002,
                            2004,2006,
                   2001,1997,1995,1999,
                            1990,2000




                                           ช่ว งเวลา
                                     50    0.128±0.026
                                     100
                                           อัต รา
                                           0.074±0.018


                                         ปี
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค              76
อุณ หภูม ิเ ฉลี่ย สูง ขึ้น
                                              อุณ หภูม ิ
                                              เดิม
                                              อุณ หภูม ิใ น
เป็น ไป


                                              อนาคต
ความ

ได้




     เย็           เฉลี่                ร้อ
     น             ย                    น

       อุณ หภูม ส ง สุด เพิ่ม สูง ขึ้น
                   ิ ู
     วัน ร้อ น ๆ และคลืน ความร้อ นเพิ่ม ขึ้น
                           ่
     อุณ หภูม ต ำ่า สุด และวัน เย็น 77 ลดลง
                 ิ                      ๆ
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
เหตุก ารณ์ท ี่
เกิ• นำ้า แข็ง ที่ป กคลุม ยอดเขา
   ด ขึ้น แล้ว
    ลดลง
 1993               Mt.Kilima           2000
                     njaro ,
                    Tanzania



                                          IUCN




  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค       78
•นำ้า แข็ง ละลายที่
แอนตาร์ค ติก า
        ช่วย!! ด้วยหมี!!
        ด้วยกลับบ้านไม่
               ได้




                                ภาพจาก
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   79
สาเหตุข อง
                กิจ กรรมของมนุอ น ท ำา ให้
                         โลกร้ ษ ย์
                   ก๊า ซเรือ นกระจกใน
                   บรรยากาศเพิม ขึ้น
                                 ่

• การใช้พ ลัง งานฟอสซิล (นำ้า มัน ถ่า นหิน )
                         ก๊า ซ
  คาร์บ อนไดออกไซด์
• การสูญ เสีย พื้น ที่ป า ไม้  ก๊า ซ
                        ่
  คาร์บ อนไดออกไซด์
• การทำา นาข้า ว           ก๊า ซมีเ ทน
• การเลีย งปศุส ัต ว์  ก๊า ซมีเ ทน
         ้
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค            80
Paris 2007,
     บรรณภูม อ ากาศ   ิ              summary

    (Paleoclimatic)
   ครั้ง สุด ท้า ยที่ข ั้ว โลกอุ่น กว่า ปัจ จุบ น
                                                ั
เมื่อ 125,000 ปีใ นอดีต นำ้า แข็ง ที่ข ั้ว
โลกลดลง นำ้า ทะเลสูง กว่า ปัจ จุบ ัน 4 – 6
เมตร

 การคาดคะเนระดับ นำ้า
อุทะเลในอนาคตค อุต สาหกรรม
  ณ หภูม ิท ี่ส ง เกิน กว่า ยุ
                ู                          1.9 -
4.6°C จะยัง คงดำา รงอยู่อ ก นับ ร้อ ยปี และใน
                              ี
ที่ส ด เมือ นำ้า แข็ง กรีน แลนด์ล ะลายหมด จะ
     ุ    ่
ทำา ให้นฉมศรี ศิริวงศ์้นภาคเมตร เช่น เดีย วกับ ที่
อาจารย์โ ำ้า ทะเลสูง ขึ 7             81
ภัย พิบ ต ิแ ละความเสีย หายเนือ งจากภูม ิอ ากาศ
           ั                       ่
      เพิ่ม ขึ้น ใน 5 ทศวรรษที่ผ า นมาของโลก
                                 ่




                    สูญ เสีย ทาง   จำา นวน
                    เศรษฐกิจ       ภัย พิบ ต ิ
                                           ั
                                   เฉลี่ย ของ
                    สูญ เสีย
                    ทางการ         ทศวรรษ
มูลค่าความสูญเสียเนื่องจากภัยพิบัติที่สบเนื่องจากภูมิ
                    ประกัน             ื
อากาศของโลกใน 5 ทศวรรษที่ผานมา เพิ่มขึ้นถึง 10
                                ่        82
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
สาเหตุข อง
               กิจ กรรมของมนุษ ย์ทนให้ก ๊า ซ
                         โลกร้อ ำา
              เรือ นกระจกในบรรยากาศเพิ่ม
                          ขึ้น

• การใช้พ ลัง งานฟอสซิล (นำ้า มัน ถ่า นหิน ) 
                          ก๊า ซ
  คาร์บ อนไดออกไซด์
• การสูญ เสีย พื้น ที่ป า ไม้ 
                        ่         ก๊า ซ
  คาร์บ อนไดออกไซด์
• การทำา นาข้า ว           ก๊า ซมีเ ทน
• การเลีย งปศุส ัต ว์  ก๊า ซมีเ ทน
         ้
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค            83
ปริม าณก๊า ซคาร์บ อนไดออกไซด์
ในบรรยากาศโลกในอดีต ถึง                     อนาคต
420,000 ปี ไม่เ คยสูง เท่า ปัจ จุบ ัน       (2100)
(ข้อ มูล จากฟองอากาศในก้อ นนำ้า




                                                            CO2 Concentration (ppmv)
แข็ง ทีข ั้ว โลกใต้)
       ่


                                               ปัจ จุบ ัน
                                               (2001)
                                   ก่อ น
                                   อุต สาหกรรม
                                   (1750)

                                        (BP 1950)


   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                       84
การเปลี่ย นแปลงสภาพภูม ิอ ากาศ :
        - เป็น ปัญ หาของโลก
        - เกี่ย วข้อ งกับ มนุษ ย์ท ุก เผ่า พัน ธ์
                                  UNEP & WMO ก่อ ตั้ง
                 วิช าการ
  คณะกรรมการระหว่า งรัฐ บาลว่า ด้ว ยการ
       เปลี่ย นแปลงสภาพภูม อ ากาศ
                           ิ
  Intergovernmental Panel on Climate
                 Change
                    (IPCC) 1988
     อนุส ญ ญาสหประชาชาติว ่า ด้ว ยการ
          ั
            เปลี่ย นแปลงสภาพภูม ิอ ากาศ
United Nation Framework Convention on Climate Change
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 1992
                    (UNFCCC)            85
คำา สำา คัญ (key words) เกี่ย วกับ
      โลกร้อ น ตาม UNFCCC
GHG       stabilization- ปริม าณก๊า ซ
   เรือ นกระจกคงที่
 Ecosystem adaptation- ระบบนิเ วศ
   มีก ารปรับ ตัว
 Ensure food production- การผลิต
   อาหารมั่น คง
 - มีอ งค์ค วามรู้ (เชิง วิท ยาศาสตร์ และ
 Sustainableรeconomic
   อี่น ๆ) แบบบู ณาการณ์
   development- พัฒ า งนานาชาติที่
 - มีค วามร่ว มมือ ระหว่   นาเศรษฐกิจ –
   วิจ ัย น นโยบาย
   ยัง ยื &
      ่
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค        86
เปรีย บเทีย บการปลดปล่อ ยก๊า ซเรือ นกระจกรวม
      ของไทยกับ บางประเทศ พ .ศ. 2542



                                                      8 .
                                                     84
   Total CO 2 Em issions (m illion tons )

                                            6000

                                                   55
                                            5000                                           ประเทศไทย
                                                                                          ปล่อ ยก๊า ซเรือ น
                                                                 .1
                                            4000
                                                              51
                                                            30
                                            3000                                          กระจกเพีย ง 0.6
                                            2000
                                                                        58
                                                                           .5               % ของโลก
                                                                                    7
                                                                      11


                                                                                  1.


                                                                                            3
                                                                                          5.
                                                                                82
                                            1000




                                                                                                    8
                                                                                        53




                                                                                                            3
                                                                                                  5.

                                                                                                          1.

                                                                                                                  .8

                                                                                                                         .2

                                                                                                                                .9
                                                                                                15

                                                                                                        10




                                                                                                                       53
                                                                                                                57




                                                                                                                              39
                                              0
                                                                                    UK
                                                        ina




                                                                                                        d




                                                                                                        d

                                                                                                        e
                                                                Ge n
                                                A




                                                                                                     s ia
                                                                      y




                                                                                                        d
                                                                                                     an




                                                                                                    lan
                                                                    pa

                                                                    an




                                                                                                     or
                                              US




                                                                                                   lan
                                                      Ch




                                                                                                lay




                                                                                                 ap
                                                                  rm




                                                                                                 ail
                                                                  Ja




                                                                                               Fin




                                                                                                er
                                                                                             Th




                                                                                             ng
                                                                                            Ma




                                                                                            itz
                                                                                          Si

                                                                                         Sw
                                                                                                  (data from World
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                                                                                 87
                                                                                                  Resource Institute,
การเปลีย นแปลงสภาพภูม ิอ ากาศ
            ่
  เกิด ขึ้น อย่า งแน่น อน (หลีก เลีย ง
                                   ่
                  ไม่ไ ด้)

                   รับ สภาพ
ปรับ ตัว (Adaptation) ให้อ ยูไ ด้ใ น
                              ่
 สภาพการเปลี่ย นแปลงที่จ ะเกิด ขึ้น
ลดสาเหตุ (Mitigation) : ลดการปล่อ ย
 ก๊า ซเรือ นกระจก
 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   88
เตรีย มรับ สถานการณ์โ ลกร้อ น
องรู้
    • ผลกระทบ (Impact) จากโลกร้อ น
      เป็น อย่า งไร ในพื้น ที่ต ่า ง ๆ
      รู้ว ่า จะเกิด อะไรขึ้น ที่ไ หน
      อย่า งไร ?
    • ปรับ ตัว งภาพจำา ลองภูม ิ อย่า งไรให้
          สร้า (Adaptation)
         อากาศในอนาคต
      ได้ร บ ผลกระทบน้อ ยที่ส ด ?
              ั                     ุ
                (Climate Change
    ลดสาเหตุ (Mitigation) ลดก๊าซเรือน
         Scenarios)
    กระจก ที่ทำาให้ภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงได้
    อย่างไร ?  ดำารงชีวิตแบบเป็นกลางด้าน
   อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค    89
การเตรีย มความพร้อ ม : ปรับ ตัว ให้อ ยูไ ด้
                                       ่
ในสภาพโลกร้อ น(Adaptation)
        สร้างภาพจำาลองสภาพภูมิอากาศในอนาคต
             (Climate change scenario)




     แบบจำาลองทางคณิตศาสตร์ด้านภูมิ
                 อากาศ
      (General / Climate Model
         CGM) Circulation Model,
     ปริมาณก๊าซเรือนกระจกในอนาคต
          (Emission scenario)
 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค           90
ปริมาณก๊าซเรือนกระจกคงที่ ในอนาคต &
 อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น จากยุคก่อนอุตสาหกรรม

 ก๊า ซ   อุณ หภูม ิ
 เรือ นโลกเพิ่ม ขึ้น •
                      ถ้าอุณหภูมิสูงเกินกว่า
กระจก          ( C)
                o
                      1.5 – 2.5 oC ประมาณ
 (ppm)                20-30 % ของชนิดพันธ์
                      มีความเสี่ยงสูงต่อการสูญ
  445-                พันธุ์ โดยคืนกลับไม่ได้
          2.0-2.4
  490                •ถ้าอุณหภูมิเฉลี่ยของโลก
  435-                สูงเกินกว่า 4 oC ระบบ
         2.8-3.2
  590                 นิเวศปรับตัวไม่ทัน
 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค      91
อุณ หภูม ิม ผ ลต่อ ผลผลิต พืช ในทาง
              ี
                       ทฤษฏี
   อุณ หภูม ิท ี่เ พิม ขึ้น เล็ก น้อ ยทำา ให้
                     ่
   ผลผลิต พืช ในเขตอบอุ่น เพิ่ม ขึ้น
     แต่ผ ลผลิต ในเขตร้อ นลดลง
                  Hp t eic l e a p o p n r s o s st t meaue
                   y oh t a x mle f la t e p ne o e p r t r

                                                     อุ หภมิก่
                                                      ณ      อนหน้
                                                                 า
                                                       อุ หภู จจุ น
                                                        ณ มิปั บั
          ช
   ผลผลิตพื




                                 เขตอบอุน



                                            เขตร้
                                                อน
                                        ่




              0       10         20       30           40         50
                                        o
                                 อุณ มิ( C
                                    หภู )
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                               92
อุณ หภูม ส ง  ละอองเรณูไ ม่ส มบูร ณ์
           ิ ู
 ติด ผลน้อ ยลง
เรณูข องพืช แต่ล ะชนิด ทนความร้อ น
ได้ไ ม่เ ท่า กัน                ข้า ว
                                                      Satake & Yoshida (1978) and Horie (1993)

                                          100                                              BKN




                     % ความสมบูร ณ์ข อง
                                                                                         6624-46-2
                                            80
                                                                                           Akihikari
                                                                                           N22
                                            60




                                     เกษร
                                            40


                                            20

                                             0
                                                 32      34          36         38          40         42

                                                        อุณ หภูม ิส ง สุด (°C)
                                                                    ู




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค                                             93            © J.
แผนระยะสั้น
                    ความเสีย หาย
    ด้า นการปรับ ตัว ต่อ โลกร้อ น
                    • ชีว ิต และ
    ผลกระทบ           ทรัพ ย์ส ิน
    นำ้า ท่ว ม
    ภัย แล้ง
                             • ผลผลิต
    พายุ
                               การเกษตร
    คลื่น ความ              • การประกอบ
     ร้อ น                     อาชีพ
    แผ่น ดิน ทรุด
    ชายฝัง ถูก
                             • สุข ภาพ
           ่
     กัด เซาะ
                               อนามัย
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค          94
แผนระยะยาว
  ด้า นการปรับ ตัว ต่อ สภาวะโลก
              ร้อ น
 สร้า งภาพจำา ลองสภาพภูม อ ากาศใน
                          ิ
  อนาคตของประเทศไทย
 ศึก ษาผลกระทบต่อ
   แหล่ง นำ้า
   ผลผลิต การเกษตร
   ป่า ไม้& ความหลากหลายทางชีว ภาพ
   พืน ทีช ายฝั่ง ทะเล ประมง
      ้ ่
   สุข ภาพอนามัย , โรคระบาด
   ความมั่น คงของสิ่ง ปลูก สร้า ง สาธารณูป ระ
    โภค
   ฯลฯ
                           95
  แสวงหาแนวทางในการปรับ ตัว
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
ธรณีท รุด แผ่น ดิน

                              ถล่ม




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค      96
ปะการัง ฟอก
                  ขาว




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   97
พื้น ที่ช ายฝั่ง ถูก นำ้า ทะเลท่ว ม

                             ชายฝั่ง
                             บางขุน เทีย
                             น




     หลัก เขต
     ก.ท.ม.                       98
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
การป้อ งกัน
                             พื้น ที่ช ายฝั่ง




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค             99
เทคโนโลยีท ี่ส ำา คัญ ในการลดก๊า ซ
      เรือ นกระจกตามกิจ กรรม
           เทคโนโลยี และวิธีการที่สำาคัญในการลด
 กิจกรรม
                        ก๊าซเรือนกระจก
           เพิ่มประสิทธิภาพในการจัดหา และ
           กระจายพลังงาน,
 การผลิต เปลี่ยนจากถ่านหินเป็นก๊าซ, พลังงาน
 พลังงาน นิวเคลียร์, พลังงานหมุนเวียน (ความ
           ร้อน, พลังนำ้า, ลม, ความร้อนใต้พิภพ
           และชีวพลัง (biofuel))
           เปลี่ยนจากการขนส่งทางถนนเป็นราง,
           ระบบขนส่งมวลชน
           พาหนะที่มีประสิทธิภาพเชิงพลังงาน,
การขนส่ง hybrid vehicle, ่องยนต์ (จักรยาน
           ขนส่งโดยไม่ใช้เครื
           เดิน),
           วางแผนการใช้ทดินและการขนส่ง เชื้อ
                             ี่
           เพลิงสะอาด, biofuels, 100
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
เทคโนโลยีท ี่ส ำา คัญ ในการลดก๊า ซ
     เรือ นกระจกตามกิจ กรรม
            เทคโนโลยี และวิธ ีก ารทีส ำา คัญ ในการ
                                    ่
กิจ กรรม
                  ลดก๊า ซเรือ นกระจก
           ปลูกป่าทดแทนในพื้นที่เดิมที่ถูกทำาลาย
           และในพื้นที่ ๆ ไม่เคยเป็นป่าไม้มาก่อน,
           จัดการป่าไม้, ลดการทำาลายป่า และ
 ป่าไม้    การทำาให้ป่าเสื่อมโทรม, จัดการผลผลิต
           ไม้, ใช้ผลผลิตจากป่าเป็นพลังงาน
           ชีวภาพ (bioenergy) เพื่อลดพลังงาน
           ฟอสซิล
           ใช้ประโยชน์จากก๊าซมีเทนที่เกิดขึ้น
           จากฝังกลบขยะในพื้นดิน, ใช้ขยะเป็น
อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค            101
เทคโนโลยีท ี่ส ำา คัญ ในการลดก๊า ซ
       เรือ นกระจกตามกิจ กรรม
         เทคโนโลยี และวิธ ีก ารทีส ำา คัญ ในการลด
                                 ่
กิจ กรรม
         ก๊า ซเรือ นกระจก
         เครื่องไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพปลายทาง
         (end-use)
อุตสาหกร คืนกลับความร้อนและหลังงาน
   รม    ใช้สสารหมุนเวียนและทดแทน
         ควบคุมการปลดปล่อยก๊าซที่ไม่ใช่
         คาร์บอนไดออกไซด์
        เพิ่มการกักเก็บคาร์บอนในดินโดยการ
        ปรับปรุงพืช และจัดการพื้นที่เลี้ยงสัตว์,
        การรักษาพื้นที่เพาะปลูกบริเวณพลุและ
การเกษต พื้นที่เสือมปรับปรุงวิธีการปลูกข้าวและ
                  ่
   ร    การจัดการมูลสัตว์เพื่อลดการปลดปล่อย
 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค          102
IPCC: ประเทศกำา ลัง พัฒ นาจะได้
  รับ ผลกระทบ จากการ
  เปลี่ย นแปลงภูม ิอ ากาศรุน แรง
  ทีส ุด เพราะขาดความรู้
    ่
  เทคโนโลยี กลไกและสถาบัน
  ในการปรับ ตัว




อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค   103
ผลกระทบที่ค าดว่า จะเกิด ขึ้น เนื่อ งจาก
       ความรุน แรงของภูม อ ากาศ
                            ิ
การเปลียนแปลงที่คาดว่า
       ่
 จะเกิดขึ้นในศตวรรษที่      ตัวอย่างของผลกระทบ
          21

 อุณหภูมิสูงสุดเพิ่มขึ้น เพิมขึ้น:
                            ่
                         • เจ็บป่วย และตายเพิ่มขึ้น
วันร้อนๆ & คลื่นความร้อน
                         •Heat stress ในปศุสัตว์
        เพิ่มขึ้น          และสัตว์ป่า
                         • พืชได้รับความเสียหาย
                         • ความต้อการไฟฟ้าเพิมขึ้น
                                              ่
ฝนตกแรงและหนักขึ้น เพิมขึ้น :
                      ่
                   •       ความเสียหายจาก นำ้าท่วม ดิน
                           ทรุด โคลนถล่ม
                         • สูญเสียหน้าดิน
                         • บรรเทาสาธารณภัย104
  อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
ผลกระทบที่ค าดว่า จะเกิด ขึ้น เนื่อ งจาก
     ความรุน แรงของภูม ิอ ากาศ
การเปลี่ย นแปลงที่ค าด ตัว อย่า งของผลกระ
   ว่า จะเกิด ขึ้น ใน            ทบ
    ศตวรรษที่ 21
พายุโ ซนร้อ น (tropical   เพิม ขึ้น :
                             ่
                          • ชีว ิต มีค วามเสี่ย งต่อ ภัย
cyclone) เพิม ขึ้น
             ่              อัน ตราย
                          • การระบาดของโรค
                            ติด ต่อ
                          • ระบบนิเ วศชายฝั่ง เสีย
                            หาย
นำ้า ท่ว มและภัย แล้ง      ลดลง :
                           • ผลผลิต การเกษตร
รุน แรงขึ้น เนื่อ งจาก เอล • ศัก ยภาพของการผลิต
นิโ ญ (El Nino)              ไฟฟ้า พลัง นำ้า
 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค             105
ขอให้โชคดีในการ
               สอบนะค่ะ



อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค    106

More Related Content

What's hot

ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์Chakkrawut Mueangkhon
 
โครงสร้างอะตอม Atoms
โครงสร้างอะตอม Atomsโครงสร้างอะตอม Atoms
โครงสร้างอะตอม AtomsBELL N JOYE
 
Ch 01 โครงสร้างอะตอม
Ch 01 โครงสร้างอะตอมCh 01 โครงสร้างอะตอม
Ch 01 โครงสร้างอะตอมkruannchem
 
มวลอะตอม มวลโมเลกุล มวลไอออน
มวลอะตอม มวลโมเลกุล มวลไอออนมวลอะตอม มวลโมเลกุล มวลไอออน
มวลอะตอม มวลโมเลกุล มวลไอออนพัน พัน
 
2.สรุปเนื้อหาเคมี เรื่อง โครงสร้างอะตอม
2.สรุปเนื้อหาเคมี เรื่อง โครงสร้างอะตอม2.สรุปเนื้อหาเคมี เรื่อง โครงสร้างอะตอม
2.สรุปเนื้อหาเคมี เรื่อง โครงสร้างอะตอมbigger10
 
บทที่ 2 พันธะเคมี
บทที่ 2 พันธะเคมีบทที่ 2 พันธะเคมี
บทที่ 2 พันธะเคมีoraneehussem
 
วิชาเคมี เรื่องโครงสร้างอะตอม
วิชาเคมี เรื่องโครงสร้างอะตอมวิชาเคมี เรื่องโครงสร้างอะตอม
วิชาเคมี เรื่องโครงสร้างอะตอมTutor Ferry
 
บทที่1อะตอมและตารางธาตุ
บทที่1อะตอมและตารางธาตุบทที่1อะตอมและตารางธาตุ
บทที่1อะตอมและตารางธาตุoraneehussem
 
Ch 03 nuclear chemistry
Ch 03 nuclear chemistryCh 03 nuclear chemistry
Ch 03 nuclear chemistrykruannchem
 
บทที่ 2 โครงสร้างของของแข็ง the structure of solid
บทที่ 2 โครงสร้างของของแข็ง the structure of solidบทที่ 2 โครงสร้างของของแข็ง the structure of solid
บทที่ 2 โครงสร้างของของแข็ง the structure of solidNaynui Cybernet
 
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (โครงงานคอมพิวเตอร์)
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (โครงงานคอมพิวเตอร์)โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (โครงงานคอมพิวเตอร์)
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (โครงงานคอมพิวเตอร์)Ajchariya Sitthikaew
 
ไฟฟ้าเคมี1 ppt
ไฟฟ้าเคมี1 pptไฟฟ้าเคมี1 ppt
ไฟฟ้าเคมี1 ppt10846
 
วิทยาศาสตร์ O
วิทยาศาสตร์ Oวิทยาศาสตร์ O
วิทยาศาสตร์ OWichai Likitponrak
 
เคมีสอวน
เคมีสอวนเคมีสอวน
เคมีสอวนmemmosrp
 

What's hot (19)

Chap 3 atomic structure
Chap 3 atomic structureChap 3 atomic structure
Chap 3 atomic structure
 
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
 
โครงสร้างอะตอม Atoms
โครงสร้างอะตอม Atomsโครงสร้างอะตอม Atoms
โครงสร้างอะตอม Atoms
 
Ch 01 โครงสร้างอะตอม
Ch 01 โครงสร้างอะตอมCh 01 โครงสร้างอะตอม
Ch 01 โครงสร้างอะตอม
 
มวลอะตอม มวลโมเลกุล มวลไอออน
มวลอะตอม มวลโมเลกุล มวลไอออนมวลอะตอม มวลโมเลกุล มวลไอออน
มวลอะตอม มวลโมเลกุล มวลไอออน
 
1.โครงสร้างอะตอม
1.โครงสร้างอะตอม1.โครงสร้างอะตอม
1.โครงสร้างอะตอม
 
2.สรุปเนื้อหาเคมี เรื่อง โครงสร้างอะตอม
2.สรุปเนื้อหาเคมี เรื่อง โครงสร้างอะตอม2.สรุปเนื้อหาเคมี เรื่อง โครงสร้างอะตอม
2.สรุปเนื้อหาเคมี เรื่อง โครงสร้างอะตอม
 
บทที่ 2 พันธะเคมี
บทที่ 2 พันธะเคมีบทที่ 2 พันธะเคมี
บทที่ 2 พันธะเคมี
 
วิชาเคมี เรื่องโครงสร้างอะตอม
วิชาเคมี เรื่องโครงสร้างอะตอมวิชาเคมี เรื่องโครงสร้างอะตอม
วิชาเคมี เรื่องโครงสร้างอะตอม
 
บทที่1อะตอมและตารางธาตุ
บทที่1อะตอมและตารางธาตุบทที่1อะตอมและตารางธาตุ
บทที่1อะตอมและตารางธาตุ
 
Ch 03 nuclear chemistry
Ch 03 nuclear chemistryCh 03 nuclear chemistry
Ch 03 nuclear chemistry
 
บทที่ 2 โครงสร้างของของแข็ง the structure of solid
บทที่ 2 โครงสร้างของของแข็ง the structure of solidบทที่ 2 โครงสร้างของของแข็ง the structure of solid
บทที่ 2 โครงสร้างของของแข็ง the structure of solid
 
atom 2
atom 2atom 2
atom 2
 
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (โครงงานคอมพิวเตอร์)
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (โครงงานคอมพิวเตอร์)โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (โครงงานคอมพิวเตอร์)
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (โครงงานคอมพิวเตอร์)
 
chemical bonding
chemical bondingchemical bonding
chemical bonding
 
ไฟฟ้าเคมี1 ppt
ไฟฟ้าเคมี1 pptไฟฟ้าเคมี1 ppt
ไฟฟ้าเคมี1 ppt
 
วิทยาศาสตร์ O
วิทยาศาสตร์ Oวิทยาศาสตร์ O
วิทยาศาสตร์ O
 
พันธะเคมี
พันธะเคมีพันธะเคมี
พันธะเคมี
 
เคมีสอวน
เคมีสอวนเคมีสอวน
เคมีสอวน
 

Similar to สอน 4ชม-2-2550

เรื่องที่ 20 ฟิสิกส์นิวเคลียร์
เรื่องที่ 20  ฟิสิกส์นิวเคลียร์เรื่องที่ 20  ฟิสิกส์นิวเคลียร์
เรื่องที่ 20 ฟิสิกส์นิวเคลียร์thanakit553
 
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์Rattana Sujimongkol
 
เคมีนิวเคลียร์ (Nuclear Chemistry)
เคมีนิวเคลียร์ (Nuclear Chemistry)เคมีนิวเคลียร์ (Nuclear Chemistry)
เคมีนิวเคลียร์ (Nuclear Chemistry)Dr.Woravith Chansuvarn
 
ธาตุกัมมันตรังสี
ธาตุกัมมันตรังสีธาตุกัมมันตรังสี
ธาตุกัมมันตรังสีพัน พัน
 
เอกสารประกอบการเรียนฟิสิกส์ม.6.1.52
เอกสารประกอบการเรียนฟิสิกส์ม.6.1.52เอกสารประกอบการเรียนฟิสิกส์ม.6.1.52
เอกสารประกอบการเรียนฟิสิกส์ม.6.1.52krukrajeab
 
เอกสารประกอบการเรียน มวล มวลอะตอม โมลและปริมาณต่อโมล
เอกสารประกอบการเรียน มวล มวลอะตอม โมลและปริมาณต่อโมลเอกสารประกอบการเรียน มวล มวลอะตอม โมลและปริมาณต่อโมล
เอกสารประกอบการเรียน มวล มวลอะตอม โมลและปริมาณต่อโมลChuanchen Malila
 
เรื่องที่ 15 ไฟฟ้าสถิตย์
เรื่องที่ 15  ไฟฟ้าสถิตย์เรื่องที่ 15  ไฟฟ้าสถิตย์
เรื่องที่ 15 ไฟฟ้าสถิตย์thanakit553
 
บทที่ 1 หน่วยวัดและปริมาณทางฟิสิกส์ [2 2560]
บทที่ 1 หน่วยวัดและปริมาณทางฟิสิกส์ [2 2560]บทที่ 1 หน่วยวัดและปริมาณทางฟิสิกส์ [2 2560]
บทที่ 1 หน่วยวัดและปริมาณทางฟิสิกส์ [2 2560]Thepsatri Rajabhat University
 
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุโครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุchemnpk
 
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุโครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุkrupatcharee
 
summer 2010 (student preso)
summer 2010 (student preso)summer 2010 (student preso)
summer 2010 (student preso)Roppon Picha
 

Similar to สอน 4ชม-2-2550 (20)

P20
P20P20
P20
 
เรื่องที่ 20 ฟิสิกส์นิวเคลียร์
เรื่องที่ 20  ฟิสิกส์นิวเคลียร์เรื่องที่ 20  ฟิสิกส์นิวเคลียร์
เรื่องที่ 20 ฟิสิกส์นิวเคลียร์
 
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
 
เคมีนิวเคลียร์ (Nuclear Chemistry)
เคมีนิวเคลียร์ (Nuclear Chemistry)เคมีนิวเคลียร์ (Nuclear Chemistry)
เคมีนิวเคลียร์ (Nuclear Chemistry)
 
ธาตุกัมมันตรังสี
ธาตุกัมมันตรังสีธาตุกัมมันตรังสี
ธาตุกัมมันตรังสี
 
มิ่ง111
มิ่ง111มิ่ง111
มิ่ง111
 
มิ่ง111
มิ่ง111มิ่ง111
มิ่ง111
 
มิ่ง111
มิ่ง111มิ่ง111
มิ่ง111
 
มิ่ง111
มิ่ง111มิ่ง111
มิ่ง111
 
เอกสารประกอบการเรียนฟิสิกส์ม.6.1.52
เอกสารประกอบการเรียนฟิสิกส์ม.6.1.52เอกสารประกอบการเรียนฟิสิกส์ม.6.1.52
เอกสารประกอบการเรียนฟิสิกส์ม.6.1.52
 
เอกสารประกอบการเรียน มวล มวลอะตอม โมลและปริมาณต่อโมล
เอกสารประกอบการเรียน มวล มวลอะตอม โมลและปริมาณต่อโมลเอกสารประกอบการเรียน มวล มวลอะตอม โมลและปริมาณต่อโมล
เอกสารประกอบการเรียน มวล มวลอะตอม โมลและปริมาณต่อโมล
 
P15
P15P15
P15
 
เรื่องที่ 15 ไฟฟ้าสถิตย์
เรื่องที่ 15  ไฟฟ้าสถิตย์เรื่องที่ 15  ไฟฟ้าสถิตย์
เรื่องที่ 15 ไฟฟ้าสถิตย์
 
แบบทดสอบเก็บคะแนนก่อนกลางภาค เรื่อง ฟิสิกส์อะตอม
แบบทดสอบเก็บคะแนนก่อนกลางภาค เรื่อง ฟิสิกส์อะตอมแบบทดสอบเก็บคะแนนก่อนกลางภาค เรื่อง ฟิสิกส์อะตอม
แบบทดสอบเก็บคะแนนก่อนกลางภาค เรื่อง ฟิสิกส์อะตอม
 
Physic 2-boonya
Physic 2-boonyaPhysic 2-boonya
Physic 2-boonya
 
ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิตไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิต
 
บทที่ 1 หน่วยวัดและปริมาณทางฟิสิกส์ [2 2560]
บทที่ 1 หน่วยวัดและปริมาณทางฟิสิกส์ [2 2560]บทที่ 1 หน่วยวัดและปริมาณทางฟิสิกส์ [2 2560]
บทที่ 1 หน่วยวัดและปริมาณทางฟิสิกส์ [2 2560]
 
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุโครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
 
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุโครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ
 
summer 2010 (student preso)
summer 2010 (student preso)summer 2010 (student preso)
summer 2010 (student preso)
 

สอน 4ชม-2-2550

  • 1. เคมี เคมีนิับเคลีย กว สิง่ แวดล้อม ร์ อ. โฉมศรี ศิร ิว ง SC15 ภาควิช าเคมี 01-1 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 1 คณะวิท ยาศาสตร์
  • 2. เคมีน ิว เคลีย ร์ (3 ชม.) ิข องนิว เคลีย ส 1. สมบัต 2. สารกัม มัน ตรัง สีใ น ธรรมชาติ 3. หลัก การแปลงธาตุ และการทำา นิว ไคลด์ กัม มัน ตรัง สี อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 2
  • 3. เอกสารอ้า งอิง 1. เคมี เล่ม 2 ทบวง มหาวิท ยาลัย 2. Chemistry by Raymond Chang 3. Introductory Chemistry by Nivaldo J. Tro อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 3
  • 4. ลัก ษณะของปฏิก ร ิย านิว เคลีย ร์ ิ - ปฏิก ิร ิย าที่เ กิด ขึ้น ใน นิว เคลีย สของอะตอม -เกี่ย วข้อ งกับ การเปลี่ย น ระดับ พลัง งาน หรือ -เปลีย นจำา นวนอนุภ าคของ ่ คำา ถาม: ปฏิส ิร ิย านิว เคลีย ร์แ ตกต่า ง นิว เคลีย ก จากปฏิก ิร ิยศิริวงศ์ ภาค า งไร ? 4 อาจารย์โฉมศรี าเคมีอ ย่
  • 5. ปฏิก ิร ิย าทางเคมี ปฏิก ร ิย านิว เคลีย ร์ ิ าร สร้า งหรือ สลายพัน ธะ -เปลีย นจากธาตุห นึ่ง ไปเป็น ่ หว่า งอะตอม ธาตุห นึ่ง หรือ จาก isotope ไปอีก isotope หนึ่ง าะ อิเ ล็ก ตรอนใน orbital -Involvement of proton กี่ย วข้อ งกับ การสร้า งหรือ neutrons an electrons, ยพัน ธะ other elementary part อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 5
  • 6. ปฏิก ิร ิย าทางเคมี ปฏิก ร ิย านิว เคลีย ร์ ิ การปล่อ ยหรือ ดูด -มีก ารปล่อ ยหรือ ดูด กลืน กลืน ลัง งานเพีย งเล็ก น้อ ย ง งานจำา นวนมหาศา พลั าการเกิด ปฏิก ิร-T, P, ความเข้ม ข้น และ ต ิย าจะขึ้น T, P, ความเข้ม ข้น ก ิร ิย า จะไม่ม ีผ ลต่อ ปฏิ ตัว เร่ง ปฏิก ิร ิย าอัต ราการเกิด ปฏิก ิร ิย า อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 6
  • 7. . สมบัต ิข องนิว เคลีย ส ลีย สประกอบด้ว ย โปรตอน (Z) และนิว ตร ว้น ไฮโดรเจน 1H) A 1 X Z ในอะตอมทีเ ป็น กลาง ่ ?? ?? จำา นวนโปรตอน = จำา นวนอิเ ล็ก ตรอน -นิว คลีอ อน (A) = จำา นวนโปรตอน อาจารย์โนิว ตรอน ภาค และ ฉมศรี ศิริวงศ์ 7
  • 8. เลขมวล า นวนอนุภ าคในนิว เคล = จำ mass number = โปรตอน + นิว ตรอน A Z X เลขอะตอม atomic number = จำา นวน โปรตอน (p) นอะตอมที่เ ป็น กลาง จำา นวน p = จำา นวน อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 8
  • 9. 1 H H H 1 2 1 3 อะตอมทีมจำานวนโปรตอนเท่าก 1 ่ ี U U ไอโซโทป (isotope 235 238 92 92 13 6 C N O 14 7 15 8 อะตอมทีมีจำานวนนิวตรอนเท่าก ่ ไอโซโทน (isotone n = 13 – 6 = 7 n = 14 – 7 = 7 n = 15 – 8 = 7 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 9
  • 10. 144 56 Ba La Ce 144 57 Pr 60Nd 144 144 58 144 59 อะตอมทีมีจำานวนนิวคลีออนเท่ากัน ่ ไอโซบาร์ (isobar) อะตอมทีมีการระบุสมบัตเฉพาะ ่ ิ ของนิวเคลียส นิว ไคลด์ 10 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 11. 2.1 ขนาดของ นิวเคลียส จากการทดลองเพือหาขนาดของ ่ นิวเคลียส ทำาให้ทราบว่าปริมาตรของ นิวเคลียสเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำานวน นิวคลีออนทังหมดทีมีอยู่ในนิวเคลียส ้ ่ VαA เมือ V = ปริมาตร และ A ่ = เลขมวล อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 11
  • 12. โดยถือว่ารูปร่างของนิวเคลียส เป็นรูปทรงกลม R3 Vα เมือ R = รัศมีของนิวเคลียส ่ ซึ่งทำาให้ได้ R3 α A ว่า หรือ Rα และ R =AR A1/3 1/3 0 …(1) เมือ R0 เป็นค่าคงที่ (ได้จากการทดลองมี ่ ค่าประมาณ 1.2งศ์ ภาค อาจารย์โฉมศรี ศิริว – 1.5f) 12
  • 13. สมบัต ิบ างอย่า งของโปรตอน นิว ตรอนและอิเ ล็ก ตรอน มวล อนุภ สัญลัก ประจุ รัศมี าค ษณ์ กรั amu* ** (cm โปรต p ม 1.6725 1.00 ) +e 1.45 x อนตร นิว n x 10-24 7276 1.6747 1.00 0 10-13 x 1.45 อน กต e- อิเล็ x 10-24 8665 -e 10-13 x 0.9108 0.00 2.82 รอน x 10-24 0549 10-13 *1 amu = 1.66 x 10-24 กรัม = 4.8 x 10-10 esu ** ประจุ 1 e = 1.6 x 10-19 คูลอมบ์ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 13
  • 14. 2.2 รูป ร่า งของ เลขแม เลขแม นิว เคลีย ส จิก จิก magic magic สที่ม ี n หรือ p = 2, 8, 20, 50, 82 และ 12 number number โปรตอนในนิวเคลียสจะเกาะกันอยู่ เป็นรูปทรงกลมและถือว่านิวเคลียสมี รูปทรงกลมด้วย ตลอดทังมีแรงไฟฟ้า ้ วเคลีย สที่ม ีจล็กตรอนเหมือนกับา งจากเลขแม กับอิเ ำา นวน n or p ห่ ประจุทวไป ั่ งคล้า ยกับ ลูก รัก บี้ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 14
  • 15. 2.3 แรง นิวลักษณะของแรง เคลีย ร์ n นิ-วเคลียร์ ่ส่งผลไปได้ในระยะทางที่สน เป็นแรงที ั้ มาก ขนกับประจุ นั่นคือแรงนี้ไม่ใช่แรง - ไม่ ึ้ ระหว่างประจุ จะมีผลต่อ p-p p-n หรือนn-n เหมือนกันง - เป็ แรงที่มีขนาดสู มาก นได้ทั้งแรงดึงดูดและแรงผลัก - เป็ คุณสมบัติอันนี้ก็ เพือ อธิบายว่า ่ เหตุใดนิวเคลียสจึงไม่หดหายไปถ้า แรง นิวเคลียร์จภาคผลเป็นแรงดึงดูดแต่ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ะมี 15
  • 16. สถีย รภาพของนิว เคลีย ส การทีธาตุแต่ละธาตุมีจำานวนโปรตอน ่ เท่ากันและจำานวนนิวตรอนต่างๆ กัน แสดงว่าธาตุหรือนิวเคลียสนันมีหลาย ้ ชนิด หรืออาจกล่าวได้ว่ามีหลาย ไอโซโทป มีทงที่เสถียรและไม่เสถียร ั้ ไอโซโทปทีไม่เสถียรจะเรียกว่า “นิวไคลด์ ่ กัมมันตรังสี” (Radio nuclide) หรือ “ไอโซโทปกัมมันตรังสี” (Radioisotope) ภาค อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ 16
  • 17. ธาตุกัมมันตรังสีเหล่านีจะแผ่รังสี ้ ตลอดเวลา เพราะนิวเคลียสของธาตุไม่ เสถียรเนื่องจากมีพลังงานส่วนเกินอยู่ ภายใน ดังนันจึงจำาเป็นต้องถ่ายเท ้ พลังงานส่วนเกินนี้ออกไปเพื่อให้ นิวเคลียงงานส่รทีสด ที่ปล่อยออกมาจะ พลัสเสถียวนเกิน ่ ุ อยู่ในรูปอนุภาคหรือรังสีตางๆ เช่น ่ อนุภาคแอลฟา อนุภาคเบตา รังสี แกมมา อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 17
  • 18. ความสัมพันธ์ระหว่าง# p กับ # n ของ Stable nuclide Stable nucleus: -สำา หรับ ธาตุท ี่ Z น้อ ย n/p = 1 - สำา หรับ ธาตุ ที่ Z มาก ทำาไมถึงเกิ> การเบี่ยงเบน n/p ด1 จากเส้นเสถียรภาพ??? …………… อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 18
  • 19. เสถียรภาพของนิวเคลียสจะมีความ สัมพันธ์กับทังจำานวนโปรตอนและ ้ จำานวนนิจำานวนนิวงนี้ 1. วตรอน ดั ตรอน มากกว่า จำานิวไคลด์จะสลายอนุภาคเบตา นวนโปรตอน (β-) เพือลดอัตราส่วน n/p ให้ ่ 2.น้อยลง วตรอน น้อยกว่า จำานวนนิ จำานิวไคลด์จะสลายอนุภาคเบตา นวนโปรตอน (β+) หรือกระบวนการจับยึด อิเล็กตรอนเพื่อเพิมอัตราส่วน ่ อาจารย์โฉมศรี ให้ิวงศ์ ขึ้น n/p ศิร สง ภาค ู 19
  • 20. สำาหรับธาตุหนักที่สูงกว่า ตะกั่ว เช่น 209Bi มีอัตราส่วน n/p สูง มากและแรงผลักที่เกิดจากโปรตอน ภายในนิวเคลียสเพิ่มขึ้น ดังนั้นธาตุ พวกนี้จะลดจำานวนโปรตอนลงโดย สลายตัวให้อนุภาคแอลฟา ทำาให้ นิวเคลียสใหม่ที่เกิดขึ้นมีเลขอะตอม ลดลง 2 และเลขมวลลดลง 4 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 20
  • 21. #p และ n ที่เป็นจำานวนคู่หรือคี่ใน นิวเคลียสมีผลต่อเสถียรภาพของ นิวเคลียสดังนี้ จำานวน จำานวน จำานวนนิวไค โปรตอน คู่ นิวตรอน คู่ ลด์เสถียร 201 คู่ คี่ 69 คี่ คู่ 61 คี่ คี่ 4 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 21
  • 22. วลนิว เคลีย สและพลัง งานยึด เหนี่ย ว ในการแยก proton ออกจาก neutron ใ พบว่ามวลของนิวเคลียสมีค่าน้อยกว่าผลรวม ของมวลนิวคลีออน มวลที่ต่างกันเรียกว่ามวลพร่อง (mass defect) ใช้สำาหรับคำานวณหาพลังงานยึด เหนี่ย= พลังงานยึยส ่ยวของนิวเคลียส ΔE วของนิวเคลี ดเหนี Δm = มวลพร่E ง= (Δm)cเคลียส - มวลนิวค Δ อ =มวลนิว 2 c = ความเร็วแสง = 3 x 108 m/s อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 22
  • 23. จงหามวลพร่องของวลเท่ากับ18.9984 amu ทีมีม ่ F 19 9 วคลีธี อน = 9 protons + 10 neutrons วิ อ ทำามวลนิว คลีอ อน = (9 x 1.007825) + (10 x 1.008665) amu = 19.15708 amu องนิว เคลีย สมีค ่า น้อ ยกว่า มวลของนิว คลีอ อน วลพร่อง = มวลนิวเคลียสมวล - นิวคลีออน = 18.9984 –19.15708amu = -0.1587 amu อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 23
  • 24. ยไป จะเปลี่ย นเป็น พลัง งานความร้อ น (Relati เคราะห์ F 19น ปฏิก ิร ิย า คายความร้อ น (ex เป็ 9 Δm = 18.9984 – 19.15708 = 0.1587 amu x ΔE = - - 0.1587 amu108 m/s)2 (3 x 1 amu 16 =1.644 x 10- = -1.43 x 10 27 kg amu m2/s2 1J = 1kgm2s-2 พลังงานทีตองใช้ในการสลาย ่ ้ อาจารย์โฉมศรี 2.37 n และ J นิวเคลีย - ศิริว น ภาค =สให้เป็งศ์ x 10-11p 24
  • 25. านยึดเหนี่ยว (ΔE) จะบอกถึงเสถียรภาพของนิวเคลีย ต้องการเปรียบเทียบ ΔE ของแต่ละ nuclei ที่มจำานว ี onไม่เท่ากัน จะทำาอย่างไร ? นยึด เหนี่ย วต่อ นิว คลีอ อน = 2.37 x 19 nucleon = 1.25 x 10-12 J/nucle อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 25
  • 26. ΔE/nucleon ระบุเ สถีย รภาพของนิว เคล น หากธาตุม ี ΔE/nucleon สูง นิว เคลีย สก ยรภาพสูง ยากแก่ก ารทำา ลาย α Δ m ดัง นัน หาก Δ E สูง Δm ก็ส ูง ตามด ้ งว่า นิว เคลีย สที่เ สถีย ร จะยึด เกาะเป็น กลุ่ม มีก ารสูญ เสีย มวลของนิว เคลีย ส มาก ือ มีม วลต่อ นิว คลีอ อนน้อ ย อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 26
  • 27. ค่า สูง สุด ที่ mass ≈ 60 (เสถีย รสูง , กลุ่ม 8 ธาตุห นัก ที่เ สถีย รน้อ ย มีแ นว จะเกิด ปฏิก ิร ิย าแตกตัว (fiss ความเสถีย รน้อ ย มีแ นวโน้ม ที่จ ะเปลีย นเป ่ สถีย รมากกว่า โดยเกิด ปฏิก ิร ิย าหลอมตัว อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 27
  • 28. 3. สารกัม มัน ตรัง สี ในธรรมชาติ ธาตุทพบในธรรมชาติทมเลขอะตอม ี่ ี่ ี (Z) สูงกว่า 83 ล้วนเป็นนิวไคลด์ กัมมัอนุกงสีทงสิน 3.1 นตรั รม ั้ ้ ยูเรเนียม U-238 →→→→Pb-206 -สลายตัว 14 ขั้น -ให้อนุภาคเบตา 6 ครั้ง -ให้อนุภาคแอลฟา 8 ครั้ง -นิวไคลด์ทกตัวในอนุกรมนี้มีเลขมวล = 4n ุ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 28
  • 29. 3.2 อนุกรม ทอเรียม Th-232 →→→→Pb-208 -สลายตัว -ให้อนุภขั้น 10 าคเบตา 4 ครั้ง -ให้อนุภาคแอลฟา 6 ครั้ง -นิวไคลด์ทุกตัวในอนุกรมนี้มเลขมวล = 4n ี อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 29
  • 30. 3.3 อนุกรม แอกทิเนียม U-235 →→→→Pb-207 -สลายตัว 14 ขั้น -ให้อนุภาคเบตา 6 ครั้ง -ให้อนุภาคแอลฟา 8 ครั้ง -นิวไคลด์ทกตัวในอนุกรมนีมีเลขมวล = 4n ุ ้ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 30
  • 31. ตร์ข องการสลายตัว กัม มัน ตรัง สี (decay การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีเป็น ปฏิกNิยนิวอันดับหนึ่ง ถ้ามี ิร า ไคลด์ d[N] มมัน ตราการสลายตัวคื−อ dt จะได้ กัและอัตรังสี d[N] ว่า − =λ[N] .... dt (2) เมือ  = ค่าคงที่ของ ่ การแตกสลาย อินทิเกรตสมการที่ 2 จะได้ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 31
  • 32. d[N] ∫ − [N] = λ ∫ dt − ln[N]λt+C = … (3) ให้ [N]0 คือ จำานวนนิวไคลด์ กัม[N]t คืงสีจำานวนนิวไคลด์ มันตรัอ ทเวลา t = 0 ี่ จากสมการทีเวลาที่ t = t กัมมันตรังสี ่ 3 จะได้ − lnλt [N]t = [N]0 ln[N]t = ln[N]λt− 0 ...(4) อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 32
  • 33. [N]t = [N]0 e-λt ... (5) take log สมการที่ 5 และจัด รูปสมการจะได้ว่า λ log[N]t = log[N]0 − t … 2.303 (6) สมการที่ 6 เมื่อพล็อตระหว่าง logNt กับ t จะ ได้กราฟเส้นตรงที่มีความชันเท่ากับ (- λ/2.303) การแตกสลายตัวของนิวไคลด์มกระบุ ั ในเทอมของครึ่งชีวิต (t1/2) ซึ่งหมายถึงระยะ เวลาที่นิวไคลด์กัมมันตรังสีแตกสลายตัวจน อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 33
  • 34. แสดงว่า [N]t ทีเวลาครึ่งชีวตจะมีคา ่ ิ ่ เท่ากับา[N]0/2 แทนค่ [N] ในสมการที่ 4 ด้วย t [N]0/2 จะได้วา่ [N] /2 − lnλt 0 = 1/ 2 [N]0 1 − lnλt = 1/ 2 2 ln 2 0.693 t1/ 2 = = λ λ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 34
  • 35. ศาสตร์ข องการสลายตัว ของธาตุก ัม มัน ตร [N]t = [N]0 e -λt ln[N]t = ln[N]λt− 0 ln [N]t [N]t ในทางปฏิบัติ มักคิด อัตราการสลายตัว ใน เทอมของ activity (A) A e- λt A = อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค t 350
  • 36. ตัว อย่ ถ้า เริ่ม ต้น มี Sr-90 อยู่ 2.0 กรัม เมื่อ าง เวลาผ่า นไป 4 ปี จะเหลือ อยู่ 0.50 กรัม 1. จงหาครึ่ง ชีว ิต ของ Sr-90 2. จงหาปริม าณของ Sr-90 หลัง Nt วิธ ี จากเวลาผ่า นไป 08=ปี2.0 g, Nt = − lnλt N0 = N ทำา 0.50 0.50 g, t = 4 ปี − ln = 4(λ) λ= 0.346 ปี-1 2.0 0.693 0.693 t1/2 = = λ 0.346 t1/2 = อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 36
  • 37. ถ้า เริ่ม ต้น มี Sr-90 อยู่ 2.0 กรัม เมื่อ เวลา ผ่า นไป 4 ปี จะเหลือ อยู่ 0.50กรัม 2. ปริม าณของ Sr-90 หลัง จากเวลาผ่า น N ไป 8 ปี − lnλt = t 0N Nt − ln = 0.346 × 8 = 2.768 2 Nt = 0.063 กรัม เวลาผ่า นไป 8 ปีป ริม าณของ Sr-90 จะเหลือ อยู่ 0 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 37
  • 38. ราณชิ้นหนึ่งมีกัมมันตภาพ (activity) ของ 14C เท่า หน่วยต่อวินาที ถ้าวัตถุชิ้นนี้เริ่มต้นมีกัมมันตภาพเท่า หน่วยต่อวินาที และครึ่งชีวิตของ 14C เท่ากับ 571 จงหาอายุของวัตถุโบราณชิ2233 ปี ตอบ ้นนี้ อนหนึ่งมี Pb-206 ปริมาณ 0.257 กรัมต่อ U-238 ตของ U-238 ที่สลายตัวไปเป็น Pb-206 คือ 4.5 x ของก้อนหินนี้ ของ U-238 เริ่ม ต้น = 1 + [238 x (0.257/2 ตอบ 1.7 x 109 years อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 38
  • 39. 4. กัวิธีการแตกสลายและการแผ่รังสีมี ม มัน ตภา พรัง สี 3 ประเภท ดังนีสีของ 4.1 การแผ่รัง ้ อนุภาคแอลฟา สีของอนุภาคเบตา 4.2 การแผ่รัง (β-) โพสิตรอน (β+) และการจับ ยึดอิเล็กตรอน (E.C.) 4.3 การแผ่รังสี แกมมา อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 39
  • 40. n/p too large beta decay X Y n/p too small positron decay or electron capture อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 40
  • 41. พฤติก รรมการเบี่ย งเบนในสนาม ไฟฟ้า ของอนุภ าคกัม มัน ตรัง สี อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 41
  • 42. เลขอะตอม (Z) = จำานวนโปรตรอนที่ อยู่ในนิวเคลียส เลขมวล (A) = จำานวนโปรตอน + จำานวนนิวตรอน เลขมวล เลขอะตอม (Z) + จำานวน = A นิวตรอน เลขอะตอม Z X สัญลักษณ์ธาตุ proton neutron electron positron α particle p or 1H 0n -1e or -1β +1e or +1 β He or 2α 1 1 1 0 0 0 0 4 4 1 2 A 1 1 0 0 4 Z 1 0 -1 +1 2 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 42
  • 43. การทำา สมดุล สมการนิว เคลีย ร์ 1.กฏอนุรักษ์เลข ผลรวมของจำานวนโปรตอนและนิวตรอนใน มวล (A) สารผลิตภัณฑ์เท่ากับผลรวมของจำานวน โปรตอนและนิ 235 92 U + 0nวตรอนในสารตั+ ต้0n 1 138 55 Cs + 96 Rb ้ง 2 น 37 1 235 + 1 = 138 + 96 + 2x1 2.กฎอนุรักษ์เลข อะตอม (Z) านวนโปรตอนในสาร ผลรวมของจำ ผลิตภัณฑ์เท่ากับผลรวมของจำานวน โปรตอนในสารตั น 235 92 U + 0n ้งต้138Cs + 96 Rb + 2 0n 1 55 37 1 92 + 0 = 55 + 37 + 2x0 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 43
  • 44. 212 Po สลายตัวให้อนุภาคแอลฟา จง เขียนสมการเพืออธิบายการสลายตัวของ ่ สารดังกล่าว particle - He or 2α alpha 4 4 2 84Po He + AX 212 4 2 Z 212 = 4 + A A = 208 84 = 2 + Z Z = 82 84 Po 2He + 208Pb 212 4 82 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 44
  • 45. Nuclear Stability and Radioactive Decay ารสลายอนุภาคเบตา 6C 14 14 7 N + -1β + ν 0 จำานวนนิวตรอนลดลง 1 19K 40 40 20 Ca + -1β + ν 0 จำานวนโปรตอนเพิมขึ้น1 ่ 0n 1 1 1 p + -1β + ν 0 ารสลายอนุภาคโพสิตรอน 6C 11 11 5 B ++1β + ν 0 จำานวนนิวตรอนเพิ่มขึ้น 1 19K 38 38 18 Ar ++1β + ν 0 จำานวนโปรตอนลดลง1 1p 1 1 0 n ++1β + ν 0 ν and ν have A = 0 and Z = 0 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 45
  • 46. Nuclear Stability and Radioactive Decay รเกิดอิเล็คตรอนแคพเจอร์ 18 Ar 37 + -1e 0 37 17 Cl + ν จำานวนนิวตรอน 55 26Fe + -1e 0 55 25 Mn + ν เพิ่มขึ้น 1 จำานวนโปรตอน 1p 1 + -1e 0 1 0 nลดลง 1 +ν ารสลายอนุภาคแอลฟา จำานวนนิวตรอน 84 Po He + 208Pb 212 4 2 82 ลดลง 2 จำานวนโปรตอน ลดลง 2 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 46
  • 47. ตารางสรุปการแผ่รังสีของธาตุ กัมมันตรังสี กัมมันตภา การเปลียนแปลงใน ่ พรังสี นิวเคลียส ช เลขมวล ประ เลขมวล เลขอะตอมิ นิด (A) 4 α จุ +2 ก (Z) (A) 4 ลดลง 2 ลดลง β 0 -1 ไม่ เพิ่มขึ้น 1 β 0 +1 เปลี่ยน ลดลง 1 ไม่ E. - - เปลี่ยน ลดลง 1 ไม่ C. γ เปลี่ยน ไม่เปลี่ยน 0 0 ไม่ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 47
  • 48. นาจการทะลุท ะลวง (Penetrating powe www.darvill.clara.net/nu สัญ ลัก ษณ์ α β γ มวล (amu) 4 1/2000 0 ประจุ +2 -1 0 very fast ความเร็ว slow fast (speed of light) Ionizing อาจารย์โฉมศรี high medium ศิริวงศ์ ภาค 048
  • 49. อย่า งวัส ดุท ี่ใ ช้ส ามารถกั้น รัง สี not an external hazard- no shield shield with low Z absorber (Al, Acrylic pla เพื่อป้องกันการปล่อยรังสี X-ray เมื่อ e- เคลื่อนที่ได γ : shield with high Z and density material (Pb, Fe, concrete) ield with low Z (hydrogeneous) material เช าราฟิน, พลาสติก, คอนกรีต อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 49
  • 50. ฏิก ิร ิย านิว เคลีย ร์ (nuclear reaction) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ มี 2 ลักษณะ การสลายกัมมันตภาพรังสี (Radioactivity De การแปรนิวเคลียร์ (Nuclear Transmutation mbardment of stable nuclei by utron, proton or other nuclei N + 7 1 n (from the sun) C+1 1H 0 14 6 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 50
  • 51. ารแปรนิว เคลีย ร์ Nuclear Transmutation นิวเคลียสสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อถูกยิง ด้วยอนุภาคบางชนิด (n, p, e หรือ นิวเคลียสอื่นๆ)+0 n 12 Mg + He → Si 24 4 2 27 14 1 12 Mg (α n) 24 , 27 14 Si 7 ยกกระบวนการนี้ว่า4การแปร เรี +1 p 3 Li 1 → He +2 He 4 2 26 วเคลียร์ นิMg +1 p → Al+1 n 27 12 1 13 0 10 5 B+0 n 1 →4 Be+ p 10 1 1 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 51
  • 52. ตัว อย่า งการเขีย นสมการ ปฏิก ิร ิย านิว เคลีย ร์ 54 56 Fe (d, α) Mn 26 25 56 4 54 Fe + 26 H 2 1 2He +Mn 25 อนุรักษ์เลขมวล คือ ผลรวมของเลขมวลของ สารผลิตภัณฑ์เท่ากับ ผลรวมของเลข มวลของสารตั้งต้น อ ผลรวมของเลขอะตอม อนุรักษ์เลขอะตอมคื ของสารผลิตภัณฑ์ เท่ากับผลรวมของเลข อะตอมของสารตังศ์ น อาจารย์โฉมศรี ศิริว ้งต้ ภาค 52
  • 53. นิว เคลีย ส: กิร ิย าเกิด ได้ จะต้อ งมีก ารเร่ง อนุภ าคให้ม ีพ ลัง ซิน โครตรอน (synchrotron) ม่เ หล็ก และการสลับ ขัว +,- เพือ ช่ว ยเพิม พลัง งานจลน์ข องอ ้ ่ ่ อกแบบให้ค วามเร็ว ของอนุภ าคสูง สุด ก่อ นชน nucleus องความเร็ว แสง อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 53
  • 54. . ปฏิก ิร ิย าฟิส ชัน และฟิว ชัน อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 54
  • 55. ปฏิก ิร ิย าฟิส ชัน - แยกนิว เคลีย ส U-235 3n มักเกิดกับนิวเคลียสของธาตุหนัก (A > 200 ) จะแตกออกเป็นนิวเคลียสเล็กๆ ที่มี มวลปานกลาง และ นิวตรอนอย่างน้อย 1 ตัว (สามารถเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ต่อได้ หากมี นิวตรอน มากพอ) ภาค อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ 55
  • 56. > 30 elements founded อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 56
  • 57. 4.2 ปฏิก ิร ิย าฟิว ชัน - หลอมนิว เคลีย ส าง nuclei ปฏิกิริยา เพื่อลดแรงผลักระหว่ fusion ต้องเกิดที่ T สูง อาจเรียกปฏิกิริยา fusion ว่า thermonuclear reaction → 2 He + 0 n 1H + 1H 2 3 4 1 ข้อดี 1) แหล่งพลังงานใหม่ 2) ได้พลังงานจำานวนมหาศาล 3) ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิงแวดล ่ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 57
  • 58. 5. ประโยชน์ข อง ไอโซโทป ึก ษาโครงสร้า งทางเคมี เป็น Tracer ใช้ S-35 ติด ตาม ใช้ท างการเกษตร 2- ท างการแพทย์ ใช้ [O-S-O-S-O] S2O32- O ใช้ท างอุต สาหกรรม [O-S-S]2- O -ดูก ลไกการเกิด ปฏิก ิร ิย า 6 CO 2 + 6H 2 O → C 6 H12 O 6 + 6O 2 14 14 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 58
  • 59. การสัง เคราะห์ธ าตุก ัม มัน ตรัง สี Irene Juriot-Curie and Federic Juliot Nobel Laureates, Chemistry 1935 Synthesis of 1st 27 4 30 1 Al 13 + Artificial+n He P 0 2 15 Radioactivity, Phosphorus-30 59
  • 60. webelements.com, www-cms.llnl.gov 111 Rg อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 60
  • 61. heavy elements: Z > 92 A cyclotron is a particle accel Jan 2004, russia/USA m+ 48 20 Ca        287 115 Uup + 4 1n m+ 48 20 Ca        288 115 Uup + 3 1n α-decay 283 113 Uut gov (chemistry and material science, lawrence livermore nation อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 61
  • 62. 1 Rg ค้น พบปี 1994 ที่ Damstadt, Germany Uuu unununium Bi (64Ni, n) 209 272 112 Uub ค้น พบปี 1996 ที่ Damstadt, Germany Uut ค้น พบปี 113 Uub ununbium 2004 (70Zn, 208 Pb ที่ n) 277 Russia/USA, Japan ununtrium, 1999 ที่ Japonium 114Uuq…) ค้นX ? 208 Bi ( Zn, 70 278 พบปี Russia 62 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 63. 115 Uup ค้น พบปี 2004 ที่ Russia/USA 116 Uuh ค้น พบปี 2000 ที่ ununpentium, 287 Uup, 288 Uup Russia Uus 292ยัง ไม่ม ีก ารค้ 117 4n) ununhexium น พบ 248 Cm (48Ca, Uuh ununseptium 118 Uuo ยัง ไม่ม ีก ารค้น พบ 1999 ununoctium 208Pb can not reproduce 63 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 64. ใช้ใ นทางการแพทย์ Na-24 (คายรัง สี เบตา) ฉีด เข้า ไปใน เส้น เลือ ด ทดสอบการอุด ตัน ของ เส้น เลือ ด (ติด ตามการไหลเวีย นของเกลือ ใน กระแสเลือ ด) NaI-131 (คายรัง สี เบตา) ทดสอบ การทำา งานของต่อ มไทรอยด์ (ติด ตามการดูด ซับ ของ 131I ในต่อ ม ไทรอยด์) อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 64
  • 65. Figure A The use of radio isotopes to image the thyroid gland. asymmetric scan normal indicates disease Figure B PET and brain activity. normal Alzheimer’s อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 65
  • 66. ตัว เลขพรายนำ้า ใน นาฬิก า (Ra + ZnS) -เกิดประกายวาบ (Scintillation) เนื่องจากอนุภาค Co-60 (คายรัง สี β และ อยออกจาก แอลฟาที่ปล่ γ) Ra ไปชนกับ ZnS ทางการเกษตร 1. การปรับ ปรุง พัน ธุพ ืช โดยการกลายพัน ธุ์ ์ (Mutation Breeding) เช่น พัน ธุข ้า ว ถั่ว เหลือ ง เก๊ก ฮวย คาร์เ นชัน ์ ่ เบญจมาศ และกล้ว ยหอมทอง อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 66
  • 67. 2. การกำาจัดแมลงศัตรูพืช โดยทำาหมัน (Sterile Insect Technique) เช่น แมลงวันผลไม้บนดอยอ่างขาง นอมอาหาร (Food Preservation) โดยการฉายรัง ารงอก งใหม่ เชีย ชะลอการสุก ชะลอการบาน ทำาลายพยาธิ ลด อรา ควบคุมแมลง สาหกรรม ระดับ เช่น โรงงานทอผ้า, โรงงานพลาสติก, โรงงานปูน ความหนา เช่น โรงงานโลหะ เช่น แผ่นเหล็ก, ทองแดง, ความหนาแน่น เช่น โรงงานพลาสติก, โรงงานกระเบื้อง รวจหลุมเจาะ เพื่อเสาะหาแหล่งแร่ ยรังสีเวชภัณฑ์ เช่น เข็มฉีดยา, ถุงมือ, ชุดผ่าตัด และยา 67 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 68. การตรวจวัด รัง สี โดยใช้ไ กเกอร์ เคาเตอร์ (geiger counter) อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 68
  • 69. เคมีก ับ สิง ่ แวดล้อ ม 1 ชม. เคมีกบสิงแวดล้อมคือ ั ่ อะไร ??? ทำาไมต้องเรียนเรื่องนี้ เรียนเกี่ยวกับะ ??? ด้วยล่อะไรและเรียน แล้วได้อะไร ??? อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 69
  • 70. การศึกษาวิชาเคมีเกียวกับสิง ่ ่ แวดล้อมจะกล่าวถึง รือการเปลี่ยนแปลง - ปรากฏการณ์ห ทางเคมีที่ เกิดขึ้นในสิงแวดล้อม ่ - การนำาความรู้ทางเคมีไปใช้ ประโยชน์ในการ ป้องกัน ปรับปรุง และแก้ไขสิงแวดล้อมให้มี ่ คุณภาพดีขน ยนเพราะจะทำาให้เรา จำาเป็นต้องเรี ึ้ ได้มีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับสิ่ง แวดล้อมและความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมี ชีวิตกับสิ่งแวดล้อม ตลอดทั้งเพื่อให้เรามี 70 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค ารงชีวิตได้อย่างมี ความสามารถในการดำ
  • 71. สาเหตุของปัญหาสิง ่ แวดล้อมมี 3 ประการ 1. การเพิ่มขึ้นของ ประชากราเทคโนโลยีต่างๆ 2. การนำ มาใช้งานาเนินชีวิตและ 3. การดำ พฤติกรรมของมนุษย์ สิ่งเหล่านี้ได้นำาภัยมหันต์ด้านสิง ่ แวดล้อมมาสูสังคมโลก ่ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 71
  • 72. มลพิษ และสาร มลพิษ “มลพิษ ” (Pollution) หมายถึง พิษที่เกิด จากความมัวหมองหรือความสกปรกซึงก่อให้่ เกิดความเสียหายกับสิงแวดล้อม หรือเป็นพิษ ่ ต่อสิงมีดภาวะ การเกิชีวิต และสารที่ก่อมลพิษเรียกว่า “สาร ่ มลพิ-ษมลพิษทางนำ้า เกิดจากกากของเสีย มลพิษ” (Pollutant) - นทรียษฯลฯ อิ มลพิ ์ ทางอากาศเกิดจากการที่มแก๊ส ี พิษในอากาศ ฯลฯ ดจากสารพิษที่ใช้ - มลพิษทางเกษตรเกิ ในการเกษตรกรรม ดจากเสียงที่ - มลพิษทางเสียง เกิ ดังมลพิษทางรำาคาญ - มากจนน่า อาจารย์โฉมศรี ิ ศิริวงศ์ ภาค อุณหภูม 72
  • 73. ปัญ หาสิ่ง แวดล้อ มที่ Oh!!ต้อ งให้ค วามสนใจ my’s Buddha อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 73
  • 74. โลกร้อ น สถานการณ์ อุณหภูมิสูงขึ้น คลื่นความร้อนรุนแรงขึ้น ภัยแล้ง นำ้าท่วม พายุ ฤดูกาลแปรปรวน นำ้า แข็งขั้วโลกละลาย ระดับนำ้าทะเลสูงขึ้น ฯ ปัญ หา ก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศเพิ่มมากขึ้น ทางออก ปรับตัว (Adaptation) ให้อยู่ได้ในสภาพ ภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลง ลดสาเหตุของปัญหา (Mitigation) - ลด อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 74
  • 75. โลกร้อ น ความร้อ น ก๊า ซเรือ นกระจกใน แส บรรยากาศ เพิม ่ ง ขึ้น : CO2, CH4, N2O Greenhouse คาร์บ อนไดออ effects กไซด์ มีเ ทน (ปรากฎการณ์ ไนตรัส เรือ นกระจก ) ออกไซด์ Global ไอ นำ้า warming บรรยากาศ (โลกร้อ น ) Climate change (การเปลี่ย นแปลง อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 75
  • 76. สรุป จากการประชุม IPCC ที่ อุณ หภูม ิเ ฉลี่ย ของโลกเพิม ขึ้น ปารีส ม.ค. 2550 ่ เร็ว กว่า ในอดีต ปีท ร ้อ นทีส ด 12 ปี ตั้ง แต่ ี่ ่ ุ 1850): 1998,2005,2003,2002, 2004,2006, 2001,1997,1995,1999, 1990,2000 ช่ว งเวลา 50 0.128±0.026 100 อัต รา 0.074±0.018 ปี อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 76
  • 77. อุณ หภูม ิเ ฉลี่ย สูง ขึ้น อุณ หภูม ิ เดิม อุณ หภูม ิใ น เป็น ไป อนาคต ความ ได้ เย็ เฉลี่ ร้อ น ย น  อุณ หภูม ส ง สุด เพิ่ม สูง ขึ้น ิ ู  วัน ร้อ น ๆ และคลืน ความร้อ นเพิ่ม ขึ้น ่  อุณ หภูม ต ำ่า สุด และวัน เย็น 77 ลดลง ิ ๆ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 78. เหตุก ารณ์ท ี่ เกิ• นำ้า แข็ง ที่ป กคลุม ยอดเขา ด ขึ้น แล้ว ลดลง 1993 Mt.Kilima 2000 njaro , Tanzania IUCN อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 78
  • 79. •นำ้า แข็ง ละลายที่ แอนตาร์ค ติก า ช่วย!! ด้วยหมี!! ด้วยกลับบ้านไม่ ได้ ภาพจาก อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 79
  • 80. สาเหตุข อง กิจ กรรมของมนุอ น ท ำา ให้ โลกร้ ษ ย์ ก๊า ซเรือ นกระจกใน บรรยากาศเพิม ขึ้น ่ • การใช้พ ลัง งานฟอสซิล (นำ้า มัน ถ่า นหิน )  ก๊า ซ คาร์บ อนไดออกไซด์ • การสูญ เสีย พื้น ที่ป า ไม้  ก๊า ซ ่ คาร์บ อนไดออกไซด์ • การทำา นาข้า ว  ก๊า ซมีเ ทน • การเลีย งปศุส ัต ว์  ก๊า ซมีเ ทน ้ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 80
  • 81. Paris 2007, บรรณภูม อ ากาศ ิ summary (Paleoclimatic) ครั้ง สุด ท้า ยที่ข ั้ว โลกอุ่น กว่า ปัจ จุบ น ั เมื่อ 125,000 ปีใ นอดีต นำ้า แข็ง ที่ข ั้ว โลกลดลง นำ้า ทะเลสูง กว่า ปัจ จุบ ัน 4 – 6 เมตร การคาดคะเนระดับ นำ้า อุทะเลในอนาคตค อุต สาหกรรม ณ หภูม ิท ี่ส ง เกิน กว่า ยุ ู 1.9 - 4.6°C จะยัง คงดำา รงอยู่อ ก นับ ร้อ ยปี และใน ี ที่ส ด เมือ นำ้า แข็ง กรีน แลนด์ล ะลายหมด จะ ุ ่ ทำา ให้นฉมศรี ศิริวงศ์้นภาคเมตร เช่น เดีย วกับ ที่ อาจารย์โ ำ้า ทะเลสูง ขึ 7 81
  • 82. ภัย พิบ ต ิแ ละความเสีย หายเนือ งจากภูม ิอ ากาศ ั ่ เพิ่ม ขึ้น ใน 5 ทศวรรษที่ผ า นมาของโลก ่ สูญ เสีย ทาง จำา นวน เศรษฐกิจ ภัย พิบ ต ิ ั เฉลี่ย ของ สูญ เสีย ทางการ ทศวรรษ มูลค่าความสูญเสียเนื่องจากภัยพิบัติที่สบเนื่องจากภูมิ ประกัน ื อากาศของโลกใน 5 ทศวรรษที่ผานมา เพิ่มขึ้นถึง 10 ่ 82 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 83. สาเหตุข อง กิจ กรรมของมนุษ ย์ทนให้ก ๊า ซ โลกร้อ ำา เรือ นกระจกในบรรยากาศเพิ่ม ขึ้น • การใช้พ ลัง งานฟอสซิล (นำ้า มัน ถ่า นหิน )  ก๊า ซ คาร์บ อนไดออกไซด์ • การสูญ เสีย พื้น ที่ป า ไม้  ่ ก๊า ซ คาร์บ อนไดออกไซด์ • การทำา นาข้า ว  ก๊า ซมีเ ทน • การเลีย งปศุส ัต ว์  ก๊า ซมีเ ทน ้ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 83
  • 84. ปริม าณก๊า ซคาร์บ อนไดออกไซด์ ในบรรยากาศโลกในอดีต ถึง อนาคต 420,000 ปี ไม่เ คยสูง เท่า ปัจ จุบ ัน (2100) (ข้อ มูล จากฟองอากาศในก้อ นนำ้า CO2 Concentration (ppmv) แข็ง ทีข ั้ว โลกใต้) ่ ปัจ จุบ ัน (2001) ก่อ น อุต สาหกรรม (1750) (BP 1950) อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 84
  • 85. การเปลี่ย นแปลงสภาพภูม ิอ ากาศ : - เป็น ปัญ หาของโลก - เกี่ย วข้อ งกับ มนุษ ย์ท ุก เผ่า พัน ธ์ UNEP & WMO ก่อ ตั้ง วิช าการ คณะกรรมการระหว่า งรัฐ บาลว่า ด้ว ยการ เปลี่ย นแปลงสภาพภูม อ ากาศ ิ Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 1988 อนุส ญ ญาสหประชาชาติว ่า ด้ว ยการ ั เปลี่ย นแปลงสภาพภูม ิอ ากาศ United Nation Framework Convention on Climate Change อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 1992 (UNFCCC) 85
  • 86. คำา สำา คัญ (key words) เกี่ย วกับ โลกร้อ น ตาม UNFCCC GHG stabilization- ปริม าณก๊า ซ เรือ นกระจกคงที่ Ecosystem adaptation- ระบบนิเ วศ มีก ารปรับ ตัว Ensure food production- การผลิต อาหารมั่น คง - มีอ งค์ค วามรู้ (เชิง วิท ยาศาสตร์ และ Sustainableรeconomic อี่น ๆ) แบบบู ณาการณ์ development- พัฒ า งนานาชาติที่ - มีค วามร่ว มมือ ระหว่ นาเศรษฐกิจ – วิจ ัย น นโยบาย ยัง ยื & ่ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 86
  • 87. เปรีย บเทีย บการปลดปล่อ ยก๊า ซเรือ นกระจกรวม ของไทยกับ บางประเทศ พ .ศ. 2542 8 . 84 Total CO 2 Em issions (m illion tons ) 6000 55 5000 ประเทศไทย ปล่อ ยก๊า ซเรือ น .1 4000 51 30 3000 กระจกเพีย ง 0.6 2000 58 .5 % ของโลก 7 11 1. 3 5. 82 1000 8 53 3 5. 1. .8 .2 .9 15 10 53 57 39 0 UK ina d d e Ge n A s ia y d an lan pa an or US lan Ch lay ap rm ail Ja Fin er Th ng Ma itz Si Sw (data from World อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 87 Resource Institute,
  • 88. การเปลีย นแปลงสภาพภูม ิอ ากาศ ่ เกิด ขึ้น อย่า งแน่น อน (หลีก เลีย ง ่ ไม่ไ ด้) รับ สภาพ ปรับ ตัว (Adaptation) ให้อ ยูไ ด้ใ น ่ สภาพการเปลี่ย นแปลงที่จ ะเกิด ขึ้น ลดสาเหตุ (Mitigation) : ลดการปล่อ ย ก๊า ซเรือ นกระจก อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 88
  • 89. เตรีย มรับ สถานการณ์โ ลกร้อ น องรู้ • ผลกระทบ (Impact) จากโลกร้อ น เป็น อย่า งไร ในพื้น ที่ต ่า ง ๆ รู้ว ่า จะเกิด อะไรขึ้น ที่ไ หน อย่า งไร ? • ปรับ ตัว งภาพจำา ลองภูม ิ อย่า งไรให้  สร้า (Adaptation) อากาศในอนาคต ได้ร บ ผลกระทบน้อ ยที่ส ด ? ั ุ (Climate Change ลดสาเหตุ (Mitigation) ลดก๊าซเรือน Scenarios) กระจก ที่ทำาให้ภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงได้ อย่างไร ?  ดำารงชีวิตแบบเป็นกลางด้าน อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 89
  • 90. การเตรีย มความพร้อ ม : ปรับ ตัว ให้อ ยูไ ด้ ่ ในสภาพโลกร้อ น(Adaptation) สร้างภาพจำาลองสภาพภูมิอากาศในอนาคต (Climate change scenario) แบบจำาลองทางคณิตศาสตร์ด้านภูมิ อากาศ (General / Climate Model CGM) Circulation Model, ปริมาณก๊าซเรือนกระจกในอนาคต (Emission scenario) อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 90
  • 91. ปริมาณก๊าซเรือนกระจกคงที่ ในอนาคต & อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น จากยุคก่อนอุตสาหกรรม ก๊า ซ อุณ หภูม ิ เรือ นโลกเพิ่ม ขึ้น • ถ้าอุณหภูมิสูงเกินกว่า กระจก ( C) o 1.5 – 2.5 oC ประมาณ (ppm) 20-30 % ของชนิดพันธ์ มีความเสี่ยงสูงต่อการสูญ 445- พันธุ์ โดยคืนกลับไม่ได้ 2.0-2.4 490 •ถ้าอุณหภูมิเฉลี่ยของโลก 435- สูงเกินกว่า 4 oC ระบบ 2.8-3.2 590 นิเวศปรับตัวไม่ทัน อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 91
  • 92. อุณ หภูม ิม ผ ลต่อ ผลผลิต พืช ในทาง ี ทฤษฏี อุณ หภูม ิท ี่เ พิม ขึ้น เล็ก น้อ ยทำา ให้ ่ ผลผลิต พืช ในเขตอบอุ่น เพิ่ม ขึ้น แต่ผ ลผลิต ในเขตร้อ นลดลง Hp t eic l e a p o p n r s o s st t meaue y oh t a x mle f la t e p ne o e p r t r อุ หภมิก่ ณ อนหน้ า อุ หภู จจุ น ณ มิปั บั ช ผลผลิตพื เขตอบอุน เขตร้ อน ่ 0 10 20 30 40 50 o อุณ มิ( C หภู ) อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 92
  • 93. อุณ หภูม ส ง  ละอองเรณูไ ม่ส มบูร ณ์ ิ ู  ติด ผลน้อ ยลง เรณูข องพืช แต่ล ะชนิด ทนความร้อ น ได้ไ ม่เ ท่า กัน ข้า ว Satake & Yoshida (1978) and Horie (1993) 100 BKN % ความสมบูร ณ์ข อง 6624-46-2 80 Akihikari N22 60 เกษร 40 20 0 32 34 36 38 40 42 อุณ หภูม ิส ง สุด (°C) ู อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 93 © J.
  • 94. แผนระยะสั้น ความเสีย หาย ด้า นการปรับ ตัว ต่อ โลกร้อ น • ชีว ิต และ ผลกระทบ ทรัพ ย์ส ิน  นำ้า ท่ว ม  ภัย แล้ง • ผลผลิต  พายุ การเกษตร  คลื่น ความ • การประกอบ ร้อ น อาชีพ  แผ่น ดิน ทรุด  ชายฝัง ถูก • สุข ภาพ ่ กัด เซาะ อนามัย อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 94
  • 95. แผนระยะยาว ด้า นการปรับ ตัว ต่อ สภาวะโลก ร้อ น  สร้า งภาพจำา ลองสภาพภูม อ ากาศใน ิ อนาคตของประเทศไทย  ศึก ษาผลกระทบต่อ  แหล่ง นำ้า  ผลผลิต การเกษตร  ป่า ไม้& ความหลากหลายทางชีว ภาพ  พืน ทีช ายฝั่ง ทะเล ประมง ้ ่  สุข ภาพอนามัย , โรคระบาด  ความมั่น คงของสิ่ง ปลูก สร้า ง สาธารณูป ระ โภค  ฯลฯ 95  แสวงหาแนวทางในการปรับ ตัว อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 96. ธรณีท รุด แผ่น ดิน ถล่ม อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 96
  • 97. ปะการัง ฟอก ขาว อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 97
  • 98. พื้น ที่ช ายฝั่ง ถูก นำ้า ทะเลท่ว ม ชายฝั่ง บางขุน เทีย น หลัก เขต ก.ท.ม. 98 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 99. การป้อ งกัน พื้น ที่ช ายฝั่ง อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 99
  • 100. เทคโนโลยีท ี่ส ำา คัญ ในการลดก๊า ซ เรือ นกระจกตามกิจ กรรม เทคโนโลยี และวิธีการที่สำาคัญในการลด กิจกรรม ก๊าซเรือนกระจก เพิ่มประสิทธิภาพในการจัดหา และ กระจายพลังงาน, การผลิต เปลี่ยนจากถ่านหินเป็นก๊าซ, พลังงาน พลังงาน นิวเคลียร์, พลังงานหมุนเวียน (ความ ร้อน, พลังนำ้า, ลม, ความร้อนใต้พิภพ และชีวพลัง (biofuel)) เปลี่ยนจากการขนส่งทางถนนเป็นราง, ระบบขนส่งมวลชน พาหนะที่มีประสิทธิภาพเชิงพลังงาน, การขนส่ง hybrid vehicle, ่องยนต์ (จักรยาน ขนส่งโดยไม่ใช้เครื เดิน), วางแผนการใช้ทดินและการขนส่ง เชื้อ ี่ เพลิงสะอาด, biofuels, 100 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 101. เทคโนโลยีท ี่ส ำา คัญ ในการลดก๊า ซ เรือ นกระจกตามกิจ กรรม เทคโนโลยี และวิธ ีก ารทีส ำา คัญ ในการ ่ กิจ กรรม ลดก๊า ซเรือ นกระจก ปลูกป่าทดแทนในพื้นที่เดิมที่ถูกทำาลาย และในพื้นที่ ๆ ไม่เคยเป็นป่าไม้มาก่อน, จัดการป่าไม้, ลดการทำาลายป่า และ ป่าไม้ การทำาให้ป่าเสื่อมโทรม, จัดการผลผลิต ไม้, ใช้ผลผลิตจากป่าเป็นพลังงาน ชีวภาพ (bioenergy) เพื่อลดพลังงาน ฟอสซิล ใช้ประโยชน์จากก๊าซมีเทนที่เกิดขึ้น จากฝังกลบขยะในพื้นดิน, ใช้ขยะเป็น อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 101
  • 102. เทคโนโลยีท ี่ส ำา คัญ ในการลดก๊า ซ เรือ นกระจกตามกิจ กรรม เทคโนโลยี และวิธ ีก ารทีส ำา คัญ ในการลด ่ กิจ กรรม ก๊า ซเรือ นกระจก เครื่องไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพปลายทาง (end-use) อุตสาหกร คืนกลับความร้อนและหลังงาน รม ใช้สสารหมุนเวียนและทดแทน ควบคุมการปลดปล่อยก๊าซที่ไม่ใช่ คาร์บอนไดออกไซด์ เพิ่มการกักเก็บคาร์บอนในดินโดยการ ปรับปรุงพืช และจัดการพื้นที่เลี้ยงสัตว์, การรักษาพื้นที่เพาะปลูกบริเวณพลุและ การเกษต พื้นที่เสือมปรับปรุงวิธีการปลูกข้าวและ ่ ร การจัดการมูลสัตว์เพื่อลดการปลดปล่อย อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 102
  • 103. IPCC: ประเทศกำา ลัง พัฒ นาจะได้ รับ ผลกระทบ จากการ เปลี่ย นแปลงภูม ิอ ากาศรุน แรง ทีส ุด เพราะขาดความรู้ ่ เทคโนโลยี กลไกและสถาบัน ในการปรับ ตัว อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 103
  • 104. ผลกระทบที่ค าดว่า จะเกิด ขึ้น เนื่อ งจาก ความรุน แรงของภูม อ ากาศ ิ การเปลียนแปลงที่คาดว่า ่ จะเกิดขึ้นในศตวรรษที่ ตัวอย่างของผลกระทบ 21 อุณหภูมิสูงสุดเพิ่มขึ้น เพิมขึ้น: ่ • เจ็บป่วย และตายเพิ่มขึ้น วันร้อนๆ & คลื่นความร้อน •Heat stress ในปศุสัตว์ เพิ่มขึ้น และสัตว์ป่า • พืชได้รับความเสียหาย • ความต้อการไฟฟ้าเพิมขึ้น ่ ฝนตกแรงและหนักขึ้น เพิมขึ้น : ่ • ความเสียหายจาก นำ้าท่วม ดิน ทรุด โคลนถล่ม • สูญเสียหน้าดิน • บรรเทาสาธารณภัย104 อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค
  • 105. ผลกระทบที่ค าดว่า จะเกิด ขึ้น เนื่อ งจาก ความรุน แรงของภูม ิอ ากาศ การเปลี่ย นแปลงที่ค าด ตัว อย่า งของผลกระ ว่า จะเกิด ขึ้น ใน ทบ ศตวรรษที่ 21 พายุโ ซนร้อ น (tropical เพิม ขึ้น : ่ • ชีว ิต มีค วามเสี่ย งต่อ ภัย cyclone) เพิม ขึ้น ่ อัน ตราย • การระบาดของโรค ติด ต่อ • ระบบนิเ วศชายฝั่ง เสีย หาย นำ้า ท่ว มและภัย แล้ง ลดลง : • ผลผลิต การเกษตร รุน แรงขึ้น เนื่อ งจาก เอล • ศัก ยภาพของการผลิต นิโ ญ (El Nino) ไฟฟ้า พลัง นำ้า อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 105
  • 106. ขอให้โชคดีในการ สอบนะค่ะ อาจารย์โฉมศรี ศิริวงศ์ ภาค 106